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A natureza de copi podia conservar-nos energia, mostras do estudo
Universidade do banho
Maio 9, 2006
As tecnologias novas que imitam os insetos, as plantas e os animais da maneira superados projetando problemas poderiam ajudar reduzir nossa dependência na energia, de acordo com a pesquisa nova publicada na relação real do jornal da sociedade.
Quando enfrentados com dificuldades da engenharia, tais como levantar uma carga ou lidar com os extremos do calor, até 70 por cento de tecnologias sintéticas manipulam a energia, aumentando frequentemente a quantidade usada, a fim resolver o problema.
Entretanto, a pesquisa nova que comparou como a natureza e as tecnologias sintéticas superam problemas similares mostrou que somente 5 por cento de máquinas naturais do `' confiam na energia na mesma maneira.
Instead, os insetos, as plantas, os pássaros e os mamíferos confiam na estrutura e na organização de seus peças e comportamento de corpo; as soluções aos problemas são construídas já dentro.
“Um exemplo pôde ser um martelo,” disse o professor Julian Vincent da universidade do banho que conduziu à pesquisa.
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Biomimetics, a tecnologia que imita coordenadores da natureza, os cientistas, e os povos do negócio estão girando cada vez mais para a natureza para a inspiração do projeto. O campo do biomimetics, a aplicação dos métodos e os sistemas, encontrados na natureza, à engenharia e à tecnologia, spawned um número de superior distante das inovações a o que a mente humana sozinho poderia ter planejado. A razão é simples. A natureza, com os billions dos anos da experimentação e do erro, produziu soluções eficazes aos problemas real-world complexos innumerable. A competição rigorous de meios naturais desperdício e eficiência da seleção não é tolerada em sistemas naturais, ao contrário de muitas das tecnologias planejadas por seres humanos. Por exemplo, os carros gas-powered têm somente aproximadamente 20 por cento eficientes, isto é, somente 20 por cento do índice da térmico-energia da gasolina são convertidos no trabalho mecânico.
O projeto do carro bionic novo de Mercedes-Benz inspirado pela forma DaimlerChrysler do corpo dos peixes está usando um veículo novo do conceito examinar o potencial grande da biônica para o desenvolvimento do automóvel, e conseguiu resultados proeminentes para o consumo de combustível e emissões com uma combinação de abrir caminho a tecnologia do motor diesel e métodos de controle inovativos da emissão. O estudo bionic do carro de Mercedes-Benz terá sua premier de mundo no Symposium da inovação de DaimlerChrysler deste ano em Washington.
Os bicos de Toucan são modelos da força de pouco peso dizem o coordenador de UCSD como um menino que cresce acima em Brasil 40 anos há, o Marc A. Meyers maravilhado no toughness de pouco peso dos bicos toucan que encontrou ocasionalmente no assoalho da floresta. Agora os materiais cientista e professor da engenharia mecânica e aeroespacial na escola de Jacobs de UCSD da engenharia, em fabricantes ditos Meyers dos aviões e em automóveis podem beneficiar-se da primeira - análise sempre detalhada da engenharia dos bicos toucan conduzidos em seu laboratório.
Os remendos de Flourescent da inovação da borboleta das mostras da engenharia da natureza nas asas de borboletas africanas do swallowtail trabalham em uma maneira muito similar, mas mais eficiente à luz elevada da emissão - emitindo-se os diodos (diodos emissores de luz) usados no equipamento eletrônico e nas exposições, de acordo com a universidade da pesquisa de Exeter publicada na ciência.
Biomimicry empregou por investigadores que do MIT Nanotechnology o oceano é um ambiente perilous para uma criatura macia-bodied como um caracol do mar, assim que a natureza dá-o um avançado nanostructured o sistema do armor que é duro e forte contudo o pêso leve. Chamou um escudo. Compreender os princípios fundamentais do projeto de sistemas naturais do armor como escudos pode ajudar a coordenadores projetar sistemas melhorados do armor de corpo para seres humanos em situações perilous, como soldados e oficiais de polícias. No instituto do MIT para o soldado Nanotechnologies, os investigadores estão estudando a estrutura e os mecânicos da camada interna resistente de escudos do mollusc, chamada “nacre” ou mãe--pérola, em extremamente pequenas, escalas do nanômetro-comprimento (um nanômetro é um billionth de um medidor).
Usar-se biomimicry para lutar vírus do computador através do “do software” Biomimicry immunity está sendo usado lutar vírus do computador. O departamento elétrica e do computador de engenharia na universidade do Arizona (A) recebeu $1 milhões para financiar a pesquisa e o desenvolvimento do software da segurança que imita sistemas imunes biológicos. O software selecionará uma rede de computador para abnormalities, isolando vírus do computador, sem-fins e outros infectious agentes do ataque ao desenvolver o software “antibodies” para lutá-los. O A recebeu a concessão do escritório da pesquisa do exército.
A natureza fornece o molde do projeto para os problemas humanos que copíam as idéias de outras frowned geralmente upon, mas quando vem ao trabalho da natureza da mãe, cientistas é encontrando eles pode usar a natureza como um molde. Um grupo interdisciplinary dos cientistas e dos coordenadores no instituto de Geórgia de tecnologia deu forma recentemente ao centro para o projeto biològica inspirado (CBID) com o objetivo de capitalizing na fonte rica das soluções do projeto atuais em processos biológicos. Os investigadores acreditam que a natureza pode inspirar as soluções do projeto e da engenharia que são eficientes, práticas e sustainable e assim ter o potencial realçar extremamente tecnologias novas, materiais e processos
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“Um martelo sintético tem uma cabeça muito pesada, de modo que seja pesado carregar ao redor e elevador mas possa fazer muitos do trabalho com o um batido. Confia na inércia.
“Mas o martelo dos woodpecker, sua cabeça, confia na velocidade. É muito claro carregar ao redor, e funciona rather como um chicote, com o corpo mais pesado que move uma quantidade pequena, e a cabeça mais clara, em sua garganta longa, movendo-se muito mais rapidamente.
“Enlatam cada um entregam a mesma quantidade de energia do impacto, mas fazem-na em uma maneira muito diferente.”
Embora a humanidade olhe à natureza para a inspiração para gerações, os dispositivos biomimetic do `' são um fenômeno relativamente recente. A asa estável nos aviões, o Velcro e a pintura self-cleaning são tudo dispositivos simples baseados na inspiração natural.
O centro para Biomimetic e tecnologias naturais na universidade do banho está ajudando estende este princípio a uns desafios mais avançados da engenharia.
Os investigadores estão olhando atualmente a barata do deserto (para desenvolver um tipo novo da tecnologia do dehumidifier), órgãos do sentido do inseto (para a monitoração de saúde estrutural) e o órgão do egg-laying de uma madeira-vespa (para um tipo novo de endoscope steerable).
A “evolução tem sculpted animais, insetos e as plantas para produzir as máquinas incredibly eficientes que realizam uma escala de feats impressive da engenharia,” disse o professor Vincent, diretor do centro.
“Da água do recolhimento das baratas do deserto da maneira à maneira que as vespas furam um furo em uma árvore, natureza desenvolveu uma miríade das maneiras de resolver problemas difíceis.
“Mais melhor compreendendo a maneira em que a biologia define e resolve problemas técnicos, nós podemos desenvolver as aproximações novas que poderiam significativamente reduzir nossa dependência na energia.
“É provável que nós temos tecnologias similares à natureza - é justo que nós as usamos em uma maneira particularmente unintelligent.
“Exatamente quanto energia nós poderíamos conservar é não ainda desobstruído, mas nossa pesquisa sugere que o potencial deve certamente lá ser explorado.”
Os investigadores usaram um formulário do sistema analítico Russian TRIZ comparar como as tecnologias sintéticas e as máquinas naturais do `' superam problemas similares da engenharia.
A análise mostrou que há somente uma similaridade de 12 por cento na biologia da maneira e a tecnologia resolve os problemas que são enfrentados com.
“Whilst nós fomos rápidos ver o potencial para desenvolver tipos novos dos produtos da natureza, é somente agora que nós podemos ver o potencial para fazer a energia - as economias demasiado,” disseram o professor Vincent.
“Dado as demandas de crescimento para melhorar nossa energia-eficiência e reduzir a quantidade da poluição que nós produzimos, ofertas do biomimetics um a área de estudo nova que poderia reap recompensas fortes para o futuro.”
O projeto de pesquisa foi financiado pela engenharia e pelo conselho de pesquisa físico das ciências.
A universidade do banho é uma das universidades principais do Reino Unido, com uma reputação internacional para a pesquisa e ensinar da qualidade. Em 16 áreas sujeitas a universidade do banho é avaliada nos dez superiores no país. Ver uma lista cheia das liberações de imprensa da universidade: http://www.bath.ac.uk/news/releases
Este artigo é uma liberação modificada da notícia da universidade do banho.
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