Liściaste drony i energia z owoców. Oto ciekawe technologie wzorowane na naturze

Giganci branży zatrudniają całe sztaby researcherów i testerów, którzy wymyślają i opracowują nowe technologie, mogące wyróżnić markę na tle konkurencji. Tymczasem matka natura robi to samodzielnie od miliardów lat przy wykorzystaniu najlepszego (acz wymagającego czasu) testera, jaki istnieje – ewolucji. Przyroda na przestrzeni wieków wypracowała wiele zdumiewających mechanizmów, stanowiących inspirację dla ludzkości od zarania dziejów. Zwłaszcza w branży tech widać wiele namacalnych przykładów kopiowania naturalnych mechanizmów zwierząt i roślin, które urozmaicone o najnowsze zdobycze techniki i nauki tworzą razem imponujące rozwiązania. Oto pięć ciekawych przykładów wykorzystania natury w służbie technologii.

Energia z owoców duriana

Durian to owoc, o którym można usłyszeć wiele złego. Ten kolczasty twór pochodzący z Azji jest nazywany najbardziej śmierdzącym owocem świata, co w połączeniu z maziowatym i bardzo brudzącym miąższem sprawia, że w niektórych azjatyckich krajach jest zakazany w miejscach publicznych.

Nie oznacza to jednak, że owoc duriana powinno się demonizować. Wręcz przeciwnie, roślina może bowiem posłużyć do… zasilania aut elektrycznych. Australijscy naukowcy z University of Sydney z okropnie cuchnących odpadów, które i tak trafiłby na wysypisko, wytworzyli aerożel służąco jako budulec elektrod. Zsyntezowany owoc duriana tworzy superkondensatory, działające niczym wydajny bank energii. Badacze uważają, że baterie wykonane z duriana mogą ładować się znacznie szybciej i działać dłużej niż litowo-jonowe odpowiedniki wykorzystywane w autach elektrycznych czy smartfonach.

Dron wzorowany na liściu klonu

Czasem najlepsze pomysły biorą się po prostu z wnikliwej obserwacji, w tym wypadu Klonu. Zapewne kojarzycie charakterystyczne listki tego drzewa, które wirują na wietrze niczym malutkie wiatraki. Co ciekawe nie jest to przypadkowe zjawisko, bowiem dzięki długiemu utrzymywaniu się w powietrzu sadzonki rośliny mogą przenosić się na dalsze odległości.

Czytaj dalej poniżej

Wykrywanie raka za pomocą szarańczy? Tak, wystarczy podłączyć się do jej mózgu Patryk Koncewicz

Siłownie to przeszłość. Naukowcy stworzyli przenośne mięśnie Patryk Koncewicz

Naukowcy z City University of Hong Kong postanowili wykorzystać to naturalne przystosowanie do stworzenia drona, który może dłużej pozostawać w powietrzu. Urządzenie przypomina nasiona klonu, a dzięki dwóm niewielkim wiatraczkom na  krańcach „skrzydeł” wpędza się w ruch obrotowy, dokładnie tak, jak jego liściasty odpowiednik.

Chrząszczowy pochłaniacz wody

Natura dostosowała organizmy do funkcjonowania w niesprzyjających środowiskach. To właśnie zwierzęta i rośliny zmagające się z trudami skrajnych warunków atmosferycznych są często źródłem najbardziej imponujących technologii. Dokładnie tak jak ten niepozorny chrząszcz, który pozwolił naukowcom ulepszyć samoloty i auta.

Stenocara gracilipes to chrząszcz żyjący w jednym z najsuchszych miejsc na świcie – afrykańskiej pustyni Nambii. Roczne opady wynoszą zaledwie 10–14 mm, zatem żyjące tam organizm o wodę muszą zadbać w szczególny sposób. Ten niewielki chrząszcz potrafi wychwytywać drobinki wody z niesionej wiatrem mgły, dzięki specjalnym guzkom pokrywającym skrzydła. Ciecz jest następnie transportowana kanalikami do otworu gębowego, sprawiając, że owad jest chodzącym pochłaniaczem wilgoci. Naukowcy z Oak Ridge National Laboratory stworzyli metodą fotolitografii chemicznej materiał zdolny do przyciągania i odpychania wody. Opracowane przez nich mikrostruktury wpływają na kondensację wilgoci w wyniku której pojawia się szron i lód. Zastosowanie technologii w konstrukcji samolotu sprawia, że lód nie osadza się na skrzydła, bo po prostu odparowuje.

Pociągi smukłe jak Zimorodek

Japonia słynie z ultraszybkich pociągów. Osiąganie prędkości rzędu 300 kilometrów na godzinę wymaga zastosowania specjalnych rozwiązań konstrukcyjnych. I cóż, tutaj znów z pomocą przychodzi przyroda, a mówiąc precyzyjniej, niewielki rybożerny ptak.

Shinkansen to sieć szybkich linii kolejowych, które czerpią inspirację z Zimorodka. Ten kolorowy ptak posiada długi i spłaszczony dziób, dzięki któremu jest w stanie nurkować po ofiarę niemalże bez plusku. Wcześniejsze wersje superszybkich pociągów musiały znacznie redukować swoją prędkość przed wjazdem do tunelu, bowiem powietrze wypychane przez korytarz uwalniało się z hukiem i bardzo dużą siłą, która mogła zagrozić konstrukcji. Dzięki zastosowaniu mocno spłaszczonej lokomotywy, przypominającej dziób zimorodka, udało się wyeliminować ten problem.

Gekon w kosmosie

Gekony otrzymały od natury w darze niezwykle mocne przyssawki. Łapy gada wyposażone są w lepkie włoski, dzięki którym może długotrwale przyczepiać się na przykład do powierzchni drzew. W przeciwieństwie do syntetycznych materiałów, które po jakimś czasie tracą przyczepność, lepkość gekona nie zanika po długotrwałym użytku. NASA wykorzystała tę naturalną zdolność do opracowania kosmicznych chwytaków.

W niedalekiej przyszłości astronauci mogą używać kotwiczek, wykorzystujących te same właściwości, co łapa gekona. Cała magia tkwi w siłach van der Waalsa, czyli pojęciu zbiorczym dla różnych oddziaływań międzycząsteczkowych. Mówiąc prośnej, cząsteczki włókien na łapach gekona reagują z cząsteczkami podłoża, sprawiając, że zwierzę nie zsuwa się nawet z gładkich powierzchni. Technologia opracowana przez NASA jest odporna na skrajne warunki panujące w przestrzeni kosmiczne i umożliwia utrzymanie nawet kilkunastokilogramowych ciężarów.

Stock image from Depositphotos