有趣的海洋动物仿生设计

作者: 亮亮

源于海洋动物形体特征的仿生设计有很多,科学家通过对特殊而又具有代表性海洋动物形体特征的分析与研究,寻找海洋动物独具的美感因素与合理适应大自然的奥秘所在,并将这些自然界中的合理因素运用仿生设计学引入到日常的设计与生活中。下面是我们一起来了解一些颇具创意的海洋动物仿生设计。

鱼形汽车

研究人员从鱼类身上获得了灵感,将鱼类“避免碰撞”“同排移动”和“靠近同伴”三种行为规则应用于驾驶操控上,开发了一种智能化概念汽车“EPORO”。

EPORO在马路上行驶时,它会自动按照行进方向编组,同路线的汽车既互相跟随,又保持一个合理的间距,而且,当前方出现障碍物时,它还会自动规避。

简言之,这是些既不会堵车,也不会撞车的汽车。

仿生机器鱼

这种机器鱼体长约50厘米,高15厘米,宽12厘米,身上装备有探测传感器,可以自动监测河水中的多种污染物,如轮船泄漏的燃油或其他化学物等,并利用GPS装置将数据适时传给研究人员。

机器鱼游动起来酷似真正的鲤鱼,身体在发动机的推动下来回摆动,并用鳍和尾来改变它们的游动方向,其游动速度可达每秒半米。这些机器鱼充电一次就能在水中持续游动24小时。

水母形海洋城

英国一家仿生学建筑公司推出了以水母为灵感打造的海洋城“Syph”。

Syph水下城市由众多的建筑单元组成,在各种生物技术的帮助下,每一个单元都拥有电力供应及食物生产系统以实现循环运转。此设计具有可与周围环境融为一体的流动、雅致的结构。

上图为澳大利亚水母形海洋城

鹦鹉螺外形实验大楼

鹦鹉螺贝壳是大自然最完美的形状之一。

台湾生化实验大楼群由两幢大小互异、类似鹦鹉螺外壳的实验室大楼所组成。两幢生化实验大楼内部为处理极端危险病毒研究的先进实验室,其外部被象征完美形体与精密技术的外壳所包覆。该建筑被称为世界上技术最先进的实验大楼。

鲨鱼皮泳衣

在现代竞技泳坛比赛中,金牌的最后归属往往取决于整个比赛中百分之几秒的微小差距。于是,有公司根据鲨鱼鳞片帮助鲨鱼在水中穿行的原理,而专门设计出了“鲨鱼皮”泳衣。

鲨鱼皮泳衣与老式泳衣相比会减少4%的阻力,虽然没有很大差异,但已经足够区分金牌与银牌。除了减少水中运动的阻力之外,鲨鱼皮泳衣还有挤压运动员肌肉的作用,从而提高运动员的重心稳定并减轻导致劳累的肌肉颤动。

海螺壳型士兵盔甲

几年前在印度洋底发现的一种软体动物拥有坚固得令人难以置信的外壳,美国科学家据此开发出士兵盔甲和军用车辆防护装甲。

这种软体动物生活在印度洋底热液涌出口附近的极端环境中,可以忍受温度的大幅波动和极高的酸性,并能抵御螃蟹等掠食者的攻击。

这种海螺的壳有三层结构:最外层是粗糙的硫化铁,中间层由非常柔软的有机物组成,最里层是钙化物。中间层能够在受到攻击时吸收大部分能量,同时有助于隔热和消除环境温度变化的影响。

“水母”房子

这栋造型别致的房子是由美国加州建筑师以水母为灵感设计的,是高科技的产物。整个房子无论外形或者内部构造都与水母相似,房子内部很大部分由液体构成,让人真正地感受到在海中生活、融于自然的神奇。

房子的设计运用了特殊的外部包膜和过滤系统,使得雨水在经过净化后储存于墙壁内,“水”进入到房子内部,在房内流动,为房子的加热或冷却系统提供“原料”。

机器龙虾

这是由塑料和金属制成的仿生机器龙虾。科学家们认为探测海底河床的最佳方式是利用龙虾的生物特性:它们的神经系统对周围环境的应变能力很强。

机器龙虾的外形像真龙虾一样,也长着能够感知障碍物的触须。它的8条腿允许它们朝着任意一个方向移动,爪子和尾巴则帮助它们在湍急的水流以及其他环境下保持身体稳定性。这些机器龙虾拥有很高的灵活性,可用于探测水下矿藏。