7 فناوری هوشمندانه برگرفته از طبیعت

[Almas Parsi]

7 فناوری هوشمندانه برگرفته از طبیعت


الهام گرفتن از طبیعت در طول تاریخ تحت نام های «تقلید از طبیعت» یا «تقلید از حیات» سبب شده است که پیشرفت های شگرفی در علم به وجود بیاید.

از عمل فتوسنتز در گیاهان تا چشمان انسان همگی سبب شده اند که پیشرفت های منحصر به فردی برای انسان با تقلید از طبیعت بدست بیاید.


1- محکم و پایدار همانند تار عنکبوت




امروزه ثابت شده است که تار عنکبوت 5 بار قوی تر و مستحکم تر از فولادی است که از نظر وزن بسیار سنگین تر از تار عنکبوت می باشد.

تار عنکبوت در بعضی از مواد به صورت چسبنده عمل می کند تا بتواند طعمه را گرفتار نماید و در بعضی موارد دیگر چسبنده نیست که برای حرکت عنکبوت مناسب می باشد.


دانشمندان با استفاده از خاصیت فوق موفق شده اند نوار چسبی را بسازند که میتواند دهانه زخم های بدن را بدون آسیب دیدن بافت های زیرینش بپوشاند.

خاصیت ذکر شده می تواند برای اتصال لوله ها و یا سنسورها به پوست ظریف نوزادان و افراد مسن مناسب باشد.نوارهای پزشکی سنتی با اعمال یک ماده چسبنده در بستر یک لایه نازک ساخته می شد.

برای اینکه بتوان همانند نوار ابریشمی آن را شکل داد، دانشمندان ابتدا آن را در یک بستر سیلیکونی قرار می دهند و سپس با استفاده از لیزر یک الگوی شبکه مانند بر روی بستر سیلیکونی ایجاد می نمایند.

این سبب می شود که چسب زخم و نوار پزشکی همانند تار عنکبوت در نفاطی چسبنده و در نقاط دیگر غیر چسبنده باشد.


2- چنگال مارمولک




همانطور که می دانیم یک مارمولک می تواند به راحتی از سقف ها و دیوارها بالا برود و این توسط شاخک های مو مانندی که در پاهای آن وجود دارد میسر می شود.

هر یک از این شاخک ها از موی انسان باریک تر می باشد که انتهای شاخک ها به الیاف کوچکتری به نام اسپاتولا (spatulae) ختم می شود.
چسب های جدیدی که در حال توسعه و تحقیق می باشند بر اساس این ویژگی پاهای مارمولک هستند که می تواند در یک زمان به دیوار بچسبد و سپس آن را رها کند.

این چسب ها با اتصال میلیون ها فیبر پلاستیکی ساخته شده اند که وزن آن ها کمتر از 450 گرم است و می تواند در ابزارهای کوه نوردی و پزشکی با مقاومت به مراتب بیشتری نسبت به چسب های قبلی مورد استفاده قرار بگیرد.

3- سوسک تشنه



سوسک کوچک صحرای نامیب (در کشور نامیبیا در جنوب غربی آفریقا) از یک روش هوشمندانه برای تولید آب مودر نیاز بدنش استفاده می کند.

این سوسک با جمع آوری بخار آب و مه موجود در هوا با استفاده از سطح پوسته پشت خود و میعان آن به قطرات آب نیاز خود به آب و تشنگی را برطرف می نماید.

دانشمندان دانشگاه MIT موفق شده اند با استفاده از این ایده ماده ای را بسازند که می تواند قطرات آب و یا مایعات دیگر را همانند پشت این سوسک جمع آوری نماید.

دانشمندان از این ماده برای انجام کارهای تحقیقاتی فضایی نظیر جمع آوری مایعات برای تحلیل درون چیپ های مخصوص و یا در ساخت ابزارهای خنک کننده استفاده می کنند.

ارتش آمریکا نیز از این شیوه برای جذب لکه های سمی استفاده می کند.


4- درخشش بال های پروانه



دانشمندان موفق شده اند با الهام از درخشش بال های پروانه، صفحات نمایش تمام رنگی را بسازند که بر مبنای درخشش بال های پروانه در نور روشن عمل می کنند.


این صفحات نمایشی که میراسول (Mirasol) نام دارد برمبنای منعکس کردن نور رفتار می کند برخلاف مانیتورهای LCD که نور را از پشت صفحه می فرستند!

این صفحات جدید می توانند بر خلاف صفحات قبلی که امکان خواندن در نور زیاد وجود نداشت را میسر بسازند و عمر باتری آنها به مراتب بیشتر است.


5- اختراع نوار چسبنده ولکرو






نوار چسبنده که با نام ولکرو شناخته می شود امروزه در همه جا کاربرد دارد.

از لباس هایفضانوردان گرفته تا کفش های کودکان.

این نوار چسبنده با الهام از نحوه چسبیدن موهای سگ به گیاهان ساخته شده است!


در سال 1941 میلادی (1319 شمسی) مهندسی به نام جورج دمسترال با نگاه کردن چگونگی چسبیدن موهای سگ به گیاهان در زیر میکروسکوپ متوجه شد که آن از میلیون ها شاخک های گیره مانند ساخته شده است.

وی از این ایده الهام گرفت و نوار چسبنده ای را با نام ولکرو که برگرفته از واژه فرانسوی ولورز (velours) به معنای گیره و قلاب است اختراع نمود.


6- کرم چسبنده به گوشت



تکنولوژی جدیدی که برای درمان در پیوند پوست در زخم های عمیق مورد استفاده می گیرد از نحوه چسبیدن کرمی انگلی به نام (پمفورینکوس لاویسپیرس) Pomphorhynchus laevispierces که در روده زندگی می کند و خود را همانند شکل کاکتوس مانند در می آورد تا به بدنه سطح روده بچسبد و تغذیه نماید الهام گرفته است.

همانند عملکرد این کرم چسبی ساخته شده که دارای سوزن های بسیار ریزی است که به سطح پوست متصل می شود و تا زمانی که در معرض آب قرار دارد چسبندگی خود را حفظ می نماید.

این چسب 3 برابر قوی تر از چسب های رایج در جراحی ها می باشد.


7- کوسه سفید بزرگ





کوسه ها شکارچیان پنهان اقیانوس ها هستند که به نیروهای دریای کشور ها به خصوص آمریکا موضوع مهمی را آموزش داده اند. پوست براق فلس مانند کوسه ها که از ماده سختی به نام دنتین(DENTIN) ساخته شده اند به نیروهای دریای در ساخت کشتی ها و ادوات کمک بزرگی کرده است.

آنها با استفاده از ویژگی پوست کوسه توانسته اند سبب کاهش بسیار رسوب گذاری دریایی که بر اثر چسبیدن موجوداتی به نام بارناکل (barnacles) و سایر موجودات زنده به بدنه کشی ها و در نتیجه آن استهلاک کشتی ها بوجود می آید جلوگیری نمایند.

رسوب گذاری در سال حداقل 50 میلیون دلار برای نیروی دریای آمریکا ضرر دارد و با استفاده از این روش میتوان تا حد بسیاری از ضرر وارد شده جلوگیری نمود.


اکنون دانشمندان در آلمان موفق شده اند با استفاده از این روش میزان رسوب گذاری را تا 67% کاهش بدهند و تلاش بر این است که این رقم را تا برطرف شدن کامل این پدیده ارتقا داد.

منبع : تبیان