Лайфхакер
Лайфхакер
Лучшее
Рубрики
Рецепты
Подкасты
Сервисы
Колонки
Лучшее
Рубрики
Рецепты
Подкасты
Сервисы
Колонки
🧡 Осень в радость
Новости
Здоровье
Спорт и фитнес
Покупки
Технологии
Отношения
Кино
Реклама
Образование
1 декабря 2024

5 привычных технологий, которые учёные подсмотрели у самой природы

Всё лучшее уже придумано не нами. 
Фото автора Настя Морошкина
Настя Морошкина

Автор Лайфхакера

Биомимикрия

Чтобы решать проблемы и закрывать потребности человечества — от мелких до серьёзных — инженеры и учёные часто вдохновляются окружающим миром. И не зря: как показывает практика, инновации, которые построены на природных моделях, отлично проходят проверку временем. Такой подход в науке называется «биомимикрия».

Вот лишь несколько примеров того, как люди адаптировали под свои нужды гениальные изобретения природы. 

1. Репейник и застёжка-липучка

Биомимикрия: изобретение застёжки-липучки
1 / 0
Фото: Christian Fischer / Wikimedia Commons
2 / 0
Фото: AlexanderKlink / Wikimedia Commons

Мы привыкли к липучкам на одежде, обуви и сумках и даже не задумываемся, что они существовали не всегда. В 1941 году их придумал швейцарский инженер Жорж де Местраль.

Однажды он вернулся с охоты в Альпах вместе со своей собакой и заметил, что к её шерсти, как и к его одежде, прилипли колючки лопуха. Местраль внимательно осмотрел репейник под микроскопом и заметил, что растение цепляется за петли в ткани с помощью миллионов маленьких крючков. Так лопух распространяет свои семена на большие территории.

Местралю пришло в голову, что таким образом можно легко и быстро соединять два материала: на поверхности одного из них должны быть микрокрючки, а на втором — микропетли. 

После этого он начал путь длиной в десятилетие, чтобы найти оптимальный материал для своего изобретения, научиться производить липучки механически, а не вручную, построить для этого специальный ткацкий станок. Наконец в 1951 году инженер подал заявку на патент, а получил его лишь в 1955‑м. Так появилась лента Velcro (velours с фр. — «бархат» и crochet с фр. — «крючок»). 

2. Лотос и водонепроницаемые материалы

Биомимикрия: изобретение водонепроницаемых материалов
1 / 0
Фото: Anna Sushok / Unsplash
2 / 0
Фото: Anton Sobotyak / Unsplash

Лепестки и цветки лотоса обладают супергидрофобностью. Это значит, что вода не смачивает их, а скатывается в шарикообразные капли и при малейшем дуновении ветра просто стекает с листьев, попутно захватывая с собой всю пыль и грязь.

Такой эффект достигается благодаря тому, что поверхность лотоса не идеально гладкая — она покрыта мельчайшими бугорками, которые вместе с восковым покрытием листьев создают крошечные воздушные карманы. Из-за этого капли «зависают» над поверхностью, не сцепляясь с ней.

Инженеры регулярно вдохновляются «эффектом лотоса» и создают новые материалы с гидрофобными свойствами.

Краски, которые не пачкаются и самоочищаются под дождём, нанопокрытия для экранов смартфонов, водоотталкивающие ткани — всё это стало возможным благодаря этому феномену. «Эффект лотоса» активно применяют и в промышленности — например, создают водоотталкивающие покрытия для солнечных панелей, которые нужны, чтобы на них не оседала грязь.

3. Термитник и вентиляция

Биомимикрия: изобретение особой вентиляции
1 / 0
Фото: orientalizing / Flickr
2 / 0
Фото: David Brazier / Wikimedia Commons

Термиты — настоящие мастера климат-контроля. Их жилища устроены так, чтобы поддерживать стабильную температуру внутри даже в условиях экстремальных перепадов снаружи. Всё благодаря системе естественной вентиляции.

В течение дня солнечный свет нагревает воздух внутри термитника, и он поднимается вверх и выходит через отверстия на вершине, создавая эффект дымохода. Одновременно прохладный воздух втягивается через туннели у основания.

Термиты могут сами управлять потоком, открывая и закрывая проходы в зависимости от температуры и влажности.

Находчивость этих насекомых вдохновила архитектора Мика Пирса при проектировании офисного комплекса Истгейт-центр в Хараре, Зимбабве. Там нет привычной системы отопления и охлаждения. В дневное время тепло накапливается в массивных стенах здания и выходит через дымоходы в верхней части, а прохладный воздух втягивается из-под земли. 

Благодаря этому Истгейт-центр использует лишь десятую часть энергии по сравнению с обычным зданием такого же размера и остаётся прохладным даже в сильную африканскую жару.

4. Зимородок и сверхскоростной поезд

Биомимикрия: изобретение сверхскоростного поезда
1 / 0
Фото: ianpreston / Flickr
2 / 0
Фото: Sui-setz / Wikimedia Commons

Японские сверхскоростные поезда могут достигать скорости 300 км/ч — и несмотря на то, что это позволяет пассажирам преодолевать большие расстояния за считаные минуты, без неудобств не обошлось даже тут.

Дело в том, что на такой высокой скорости перед носом локомотива накапливается воздух под сильным давлением. И каждый раз, когда поезд выезжает из тоннеля, раздаётся мощный звуковой удар, который слышен на расстоянии до 400 м.

Японский инженер Эйдзи Накацу придумал, как решить эту проблему, благодаря своему наблюдению за зимородками. Эти птицы ныряют из воздуха в воду — в 800 раз более плотную среду — почти без всплеска. Накацу предположил, что этим они обязаны своему длинному клюву. 

Команда инженеров внимательно изучила клюв зимородка: его форма оказалась идеально обтекаемой. 

Верхняя и нижняя части клюва имеют треугольное сечение с изогнутыми сторонами, и вместе они создают форму приплюснутого ромба.

Для проверки концепции исследователи тестировали модели разных форм. Они запускали их в воздушных и водных туннелях, изучали взаимодействие с потоками, а также симулировали результаты на суперкомпьютере. Итоги были однозначны: «зимородковый» дизайн оказался самым эффективным.

На основе этих данных Накацу с командой сконструировали модель поезда «Синкансэн» с вытянутой носовой частью. Это позволило улучшить аэродинамику и значительно снизить уровень шума, который производит поезд.

5. Китовый плавник и ветряная турбина

Биомимикрия: изобретение ветряной турбины
1 / 0
Фото: Christopher Michel / Flickr
История изобретения ветряной турбины
2 / 0
Фото: WhalePower Corporation

У горбатых китов плавники устроены необычным образом: на их переднем крае расположены небольшие бугорки. Когда животное рассекает толщу воды, они уменьшают сопротивление и увеличивают подъёмную силу. Благодаря таким «бугорчатым» плавникам киты могут двигаться быстро, плавно маневрировать и с лёгкостью преодолевать большие расстояния.

Этот механизм вдохновил разработчиков ветряных турбин — они добавили ряды выпуклостей на лопасти, предположив, что это поможет повысить их производительность. Результат оказался впечатляющим: такие лопасти могут вращаться даже при небольших скоростях ветра — 16 км/ч вместо стандартных 27 км/ч — и при этом генерировать энергию эффективно и стабильно.

Ещё интересные факты
🧠
5 фактов о Древней Руси, которые на самом деле неправда
5 научных фактов о любви, от которых ваше сердце забьётся чаще 
5 фактов о микроорганизмах на коже, от которых у вас побегут мурашки
5 фактов о Мировом океане, которые кажутся фантастикой
5 фактов о Луне, которые впечатлят любого
Обложка: Анна Исаченко / Лайфхакер
Если нашли ошибку, выделите текст и нажмите Ctrl + Enter

Лучшие предложения

Nahodki AliExpress: samye poleznye i interesnye tovary nedeli

Находки AliExpress: самые полезные и интересные товары недели

Что умеет фен от Dreame: разбор умной новинки в премиальном стиле

Что умеет фен от Dreame: разбор умной новинки в премиальном стиле

10 muzhskih krossovok ot populyarnyh brendov so skidkami do 59%

10 мужских кроссовок от популярных брендов со скидками до 59%

Это нам надо: популярная сыворотка с ретинолом и микроиглами со скидкой 20%

Это нам надо: популярная сыворотка с ретинолом и микроиглами со скидкой 20%

Надо брать: ударная дрель от Heimerdinger со скидкой 70%

Надо брать: ударная дрель от Heimerdinger со скидкой 70%

18 nadyozhnyh smesitelej, kotorye chasto pokupayut na marketplejsah

18 надёжных смесителей, которые часто покупают на маркетплейсах

10 вещей популярных брендов со скидками до 65%

10 вещей популярных брендов со скидками до 65%

Надо брать: робот-пылесос Roborock S8 со скидкой 69%

Надо брать: робот-пылесос Roborock S8 со скидкой 69%

Это интересно
Куда поехать осенью на машине: 7 небанальных маршрутов по России

Куда поехать осенью на машине: 7 небанальных маршрутов по России

Давление не падает: что такое резистентная гипертония и как её лечат

Давление не падает: что такое резистентная гипертония и как её лечат

Колледж — это не «план Б». 5 мифов о среднем профессиональном образовании

Колледж — это не «план Б». 5 мифов о среднем профессиональном образовании

От традиций к инновациям: 8 перспективных профессий современного сельского хозяйства

От традиций к инновациям: 8 перспективных профессий современного сельского хозяйства

Комментарии
Айдар Ситдиков
01.12.24 23:06
«Он – Тот, Кто распростер землю, установил на ней незыблемые горы и реки, взрастил на ней из разных плодов по паре. Он покрывает день ночью. Воистину, в этом – знамения для людей размышляющих» [13:3]
Bashir Bayramkulov
02.12.24 08:17
Спасибо
Дмитрий Черкасов
02.12.24 08:39
Спасибо, продолжайте наблюдение.
Алексей Зима
02.12.24 06:06
КОАПП - "комитет охраны авторских прав природы" Советская радиопередача для детей, рассказывающая о технологиях, повторяющих природные...
Ksenia Borodina
05.12.24 09:52
Зачитывался в детстве, они ведь и книжечки выпускали, нашел в библиотеке.
Что вы могли пропустить
Правда ли плесень может захватить планету
Правда ли плесень может захватить планету
0
18 октября
Образование
Образование
5 научных фактов о любви, от которых ваше сердце забьётся чаще 
5 научных фактов о любви, от которых ваше сердце забьётся чаще 
0
17 октября
Образование
Образование
5 привычек, из-за которых ваш английский не улучшается
5 привычек, из-за которых ваш английский не улучшается
0
14 октября
Колонка
Образование
6 признаков, что онлайн-школе можно доверять
6 признаков, что онлайн-школе можно доверять
0
13 октября
Колонка
Образование
Знаете ли вы, почему теннисные мячи жёлтые?
Знаете ли вы, почему теннисные мячи жёлтые?
0
8 октября
Образование
Образование
Проявить себя и начать карьеру: 6 причин участвовать в чемпионатах профессионального мастерства
Проявить себя и начать карьеру: 6 причин участвовать в чемпионатах профессионального мастерства
0
8 октября
Образование
Образование
5 известных психологических экспериментов, к этичности которых есть вопросы
5 известных психологических экспериментов, к этичности которых есть вопросы
0
5 октября
Образование
Образование
Учителя, которых мы запомнили на всю жизнь: истории редакции
Учителя, которых мы запомнили на всю жизнь: истории редакции
0
5 октября
Образование
Образование
Колледж — это не «план Б». 5 мифов о среднем профессиональном образовании
Колледж — это не «план Б». 5 мифов о среднем профессиональном образовании
0
2 октября
Образование
Образование
Что можно сделать школьнику, который хочет стать химиком: 5 идей 
Что можно сделать школьнику, который хочет стать химиком: 5 идей 
0
26 сентября
Образование
Образование
Всероссийский кастинг: станьте ведущим нового образовательного шоу
Всероссийский кастинг: станьте ведущим нового образовательного шоу
24 сентября
Образование
Образование
5 судебных процессов, которые повлияли на ход истории
5 судебных процессов, которые повлияли на ход истории
0
19 сентября
Образование
Образование
Знаете ли вы, почему людям так нравится запах дождя?
Знаете ли вы, почему людям так нравится запах дождя?
0
17 сентября
Образование
Образование
Как научиться писать левой рукой
Как научиться писать левой рукой
0
16 сентября
Ликбез
Образование
Богатые богатеют, бедные беднеют: как работает эффект Матфея
Богатые богатеют, бедные беднеют: как работает эффект Матфея
0
15 сентября
Ликбез
Образование

Новые комментарии

Аватар автора комментария
Индира10 минут назад

0 / 0

Ну если какой-то товаров отслеживать, то реально его можно купить дешевле.
15 отличных товаров, которые отдают со скидками до 70% на AliExpress
Аватар автора комментария
Индира12 минут назад

0 / 0

Правильно же говорят, что "Муж и жена-одна сатана"
5 научных фактов о любви, от которых ваше сердце забьётся чаще 
Аватар автора комментария
Олег Макаров13 минут назад

0 / 0

А я наверное про них просто не знаю
Какой принтер лучше — струйный или лазерный
Аватар автора комментария
Elena Didikina13 минут назад

0 / 0

Такие же эмоции. Перечислена нормальная еда... Если вам в школе/дет саду достались ужасные повара, это не повод клеймить общепринятые блюда. Единственное, что не имею/не пробовала - форшмак. Еще не люблю возиться с печеночным тортиком, но в гостях буду это есть :) ПС. Обожаю в манной каше именно комочки. Муж долго не мог понять зачем я специально стараюсь так сварить :)
15 блюд, к которым мы привыкли, но вообще-то они странные
Эксперты рассказали о пользе киберспорта для детей

Эксперты рассказали о пользе киберспорта для детей

Лайфхакер
Информация
О проектеРубрикиРекламаРедакцияВакансииДля начинающих авторов
Подписка
TelegramВКонтактеTwitterViberYouTubeИнициалRSS
Правила
Пользовательское соглашениеПолитика обработки персональных данныхПравила применения рекомендательных технологийПравила сообществаСогласие на обработку персональных данныхСогласие для рекламных рассылокСогласие для информационной программы
18+Копирование материалов запрещено.
Издание может получать комиссию от покупки товаров, представленных в публикациях