大自然向人類傳授靈感

事實(shí)證明，作為自然界高等智能動(dòng)物的人類并非萬(wàn)能，人類的許多創(chuàng)造和設(shè)計(jì)靈感來(lái)自自然界的其它生物。100年前飛機(jī)的誕生來(lái)自于人類幻想能像鳥(niǎo)類那樣翱翔于藍(lán)天的靈感，汽車(chē)誕生后，為了改善其外型，提高其性能，早在上世紀(jì)50年代，美國(guó)福特汽車(chē)公司的設(shè)計(jì)師們就曾借助潛水艇潛到加勒比海中，觀察魚(yú)兒游過(guò)舷窗時(shí)留下的優(yōu)美曲線尋找設(shè)計(jì)靈感。當(dāng)時(shí)風(fēng)靡一時(shí)的福特雷鳥(niǎo)敞篷轎車(chē)的設(shè)計(jì)靈感說(shuō)不定就是來(lái)自某一種深海鯊魚(yú)。隨后出現(xiàn)的奔馳SECcoupe、雷諾Twingo及馬自達(dá)121等也都具備某種動(dòng)物的神態(tài)。

經(jīng)過(guò)數(shù)百萬(wàn)年的進(jìn)化，自然界中的許多物種不僅能讓我們從其外型獲得某種創(chuàng)作上的靈感，而且還能向我們提供一些今天我們?cè)诟鞴こ填I(lǐng)域內(nèi)所遇難題的解決方案，正如有的科學(xué)家所說(shuō)的那樣，我們?nèi)祟悜?yīng)該向這些聰明的生物學(xué)習(xí)。舉例來(lái)說(shuō)，螞蟻有助于解決交通模式問(wèn)題，蜜蜂可讓你借鑒到空氣動(dòng)力學(xué)上的訣竅。英國(guó)謝菲爾德大學(xué)的生物學(xué)家弗朗西斯-拉特尼克思曾撰文引用廚蟻覓食來(lái)說(shuō)明這一觀點(diǎn)。他說(shuō)，從這些覓食的廚蟻極有效率地來(lái)來(lái)往往運(yùn)送食品的實(shí)踐中，他找到了一個(gè)被他稱為‘說(shuō)來(lái)容易解決難’的問(wèn)題。這些廚蟻設(shè)計(jì)了一個(gè)化學(xué)路徑模式，在這個(gè)模式中三條路徑的結(jié)合點(diǎn)形成了一個(gè)Y。Y的莖干或是通向它的巢穴或是離開(kāi)它的巢穴，這條莖干也與兩條手臂在一個(gè)廣角上相交，而兩條手臂構(gòu)成了一個(gè)大約60度的小內(nèi)角，廚蟻有著很強(qiáng)的幾何本能，它能夠感覺(jué)出多個(gè)角度間的差異而選擇一條正確的路徑。他認(rèn)為，小昆蟲(chóng)很有可能已經(jīng)設(shè)計(jì)出了很多種解決覓食問(wèn)題的方案，我們應(yīng)該關(guān)注它們，因?yàn)椤叭说纳钤絹?lái)越依賴工程系統(tǒng)，必須使我們的工程系統(tǒng)有效地運(yùn)行以解決類似的問(wèn)題”。

美國(guó)國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)也發(fā)表研究報(bào)告指出，蜜蜂與大黃蜂有一些可供人類分享的智能。這些振翅飛行的小昆蟲(chóng)把空氣動(dòng)力學(xué)帶入了一個(gè)傳統(tǒng)理論無(wú)法觸及的領(lǐng)域?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，這些小蜂設(shè)計(jì)了一套不同于大多數(shù)飛蟲(chóng)的飛行系統(tǒng)。一些小昆蟲(chóng)靠大弧度地?cái)[動(dòng)翅膀來(lái)飛行，而蜜蜂的雙翅活動(dòng)的弧度要小得多但振動(dòng)的頻率相當(dāng)高。這種小弧度高速度的翼動(dòng)賦予這些蜜蜂一個(gè)更寬廣的力度，這是其它昆蟲(chóng)無(wú)法享受到的。

當(dāng)這類靈感被用于軍事上的時(shí)候，軍事科技便會(huì)產(chǎn)生日新月異的進(jìn)步。比如，烏賊體內(nèi)有能分泌黑色液體的囊狀物，遇到攻擊者便會(huì)釋放出黑色液體，誘使攻擊者上當(dāng)。據(jù)此，潛艇設(shè)計(jì)者們就設(shè)計(jì)出一種酷似袖珍潛艇的魚(yú)雷誘餌，既可保持原潛艇的航向和航速繼續(xù)航行，也可模擬噪音、螺旋槳節(jié)拍、聲信號(hào)和多普勒音調(diào)變化，令敵方潛艇或攻擊中的魚(yú)雷真假難辨。

為解決超高速殲擊機(jī)駕駛員在突然加速爬升時(shí)因腦部缺血而引起的痛苦，航空設(shè)計(jì)師從長(zhǎng)頸鹿身上獲得靈感，設(shè)計(jì)出了抗荷服。眾所周知，長(zhǎng)頸鹿是目前世界上最高的動(dòng)物，大腦和心臟的距離約為3米，完全是靠高達(dá)160～260毫米汞柱的血壓把血液送到大腦的。奇怪的是，長(zhǎng)頸鹿在飲水時(shí)就不會(huì)因大量血液涌上大腦而發(fā)生腦充血或血管破裂的問(wèn)題呢?科學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)，原來(lái)是長(zhǎng)頸鹿身上的一層厚厚的皮箍住了血管，從而控制了它的血壓。根據(jù)這一原理，設(shè)計(jì)師們便設(shè)計(jì)出這種新穎的“抗荷服”，當(dāng)飛機(jī)加速時(shí)，“抗荷服”既可自動(dòng)壓縮空氣，還能對(duì)飛行員的血管產(chǎn)生相應(yīng)的壓力。

你是否想到，人造衛(wèi)星的控溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)靈感竟是來(lái)自小小的蝴蝶?當(dāng)受到陽(yáng)光強(qiáng)烈輻射時(shí)，衛(wèi)星表面的溫度會(huì)高達(dá)2000℃；而在陰影區(qū)域，衛(wèi)星表面的溫度會(huì)下降到零下200℃左右，這對(duì)衛(wèi)星上的精密儀器儀表的危害極大。人們發(fā)現(xiàn)，蝴蝶身體表面生長(zhǎng)著一層細(xì)小的鱗片，這些鱗片有調(diào)節(jié)體溫的作用。每當(dāng)氣溫上升、陽(yáng)光直射時(shí)，鱗片自動(dòng)張開(kāi)，以減少陽(yáng)光的輻射角度，從而減少對(duì)陽(yáng)光熱能的吸收；當(dāng)外界氣溫下降時(shí)，鱗片自動(dòng)閉合，緊貼體表，讓陽(yáng)光直射鱗片，從而把體溫控制在正常范圍之內(nèi)?？茖W(xué)家據(jù)此為人造地球衛(wèi)星設(shè)計(jì)了一種猶如蝴蝶鱗片的控溫系統(tǒng)。

[責(zé)任編輯]蒲 暉