Инновация-это широкий термин, который охватывает все отрасли от бизнеса, медицины, транспорта, образования до сельского хозяйства. Творческие мысли, воплощенные на практике, помогли найти решения, соответствующие требованиям нашей повседневной жизни.
Новаторы идут далеко вперед со своими мыслительными способностями и наблюдениями, чтобы обеспечить наиболее важные решения. Инновации могут звучать как технический и сложный процесс.
Тем не менее, некоторые инновации были рождены из самых невероятных и простых способов, таких как природа. Было много инноваций, вдохновленных природой, и ниже приведены десять инноваций, которые сформировали наш мир.
1. Липучка была изобретена, когда швейцарец по имени Жорж де Местраль гулял со своей собакой в лесу и думал, что заусенцы, прилипшие к его брюкам, можно превратить в нечто полезное.
В 1941 году, когда на природе гулял со своей собакой, Джордж де Мастрал понял нечто необычное. Семена лопуха прилипли к его одежде и к собачьей шерсти. Преисполненный любопытства, де Мастраль взял микроскоп и стал изучать рисунок, в котором семена образовывали крепкую хватку на ткани.
Он понял, что на растении было много маленьких крючков, которые плотно цеплялись за невидимые петли на его ткани, и после некоторого раздумья ему пришла в голову идея сделать липучку. Ему хотелось чего-то такого, что могло бы скреплять вещи вместе, не застегивая их и не связывая вместе. Итак, де Мастрал использовал ткань с маленькими крючками,которые цеплялись за крошечные крючки на другой полоске, если их не разорвать. Сначала его новое изобретение столкнулось с трудностями, но он продолжал работать и совершенствовать его. Он запатентовал свою конструкцию в 1955 году.
Липучка очень важна в медицинском оборудовании, обуви и спортивном снаряжении. Астронавты НАСА использовали липучки в 1960-х годах, чтобы закрепить свое оборудование. Мастрал был достаточно изобретателен, чтобы выбрать название "липучка" из сочетания французских слов "велюр" и "вязание крючком".
2. Рыба из кораллового рифа "кузовок" вдохновил на бионический автомобиль Мерседес Бенц. Инновационная команда обнаружила, что бокс-рыба использует меньше энергии для движения, двигается быстро, а ее кости взаимосвязаны, чтобы защитить рыбу от травм.
По мере роста автомобильной промышленности появляются новые изобретения и воплощаются в жизнь великие идеи. Эта тенденция была характерна для Mercedes Benz в 1996 году. Команда из Mercedes в Германии хотела создать автомобиль, который мог бы двигаться быстрее и в то же время потреблять меньше энергии.
Дитер Гуртлер и его команда хотели черпать вдохновение из природы, и для этого случая они выбрали рыбу. Проанализировав различные виды рыб, в том числе акул, тунцов и дельфинов, они остановили свой выбор на редкой рыбе под названием "кузовок".- Некоторые из причин, по которым они выбрали рыбу-ящик, связаны с ее формой и весом.
Рыба-кузовок легко маневрирует с меньшим количеством энергии. Кроме того, бокс-рыба может выдерживать высокое давление и может защитить свое тело от столкновений. Этот дизайн вдохновил форму бионического автомобиля. Такая форма этого транспортного средства создает пространство для четырех пассажиров и багажа.
Кроме того, благодаря своей форме бионический автомобиль на треть легче любого другого транспортного средства и в то же время является жестким. Первый бионический автомобиль был запущен в 2005 году в Вашингтоне, округ Колумбия.
3. Дисплей Mirasol (IMOD) был вдохновлен тем, как бабочки освещают свет на своих крыльях без особых усилий, чтобы произвести различные цвета. Технология Mirasol использует крошечные листы, такие как зеркала, расположенные в прямоугольной конструкции, чтобы создать экран для чтения. Интерференция отраженных световых волн на этих экранах создает различные цвета - зеленый, синий и красный.
Mirasol Display-это торговая марка Интерферометрического модуляторного дисплея (IMOD), технологии, которая использует отражение света на поверхности для получения различных цветов в зависимости от угла отражения. Позаимствовав эту идею у бабочки, Марк У. Майлз был вдохновлен тем, как бабочка при освещении показывала радужные цвета на своих крыльях.
Компания Qualcomm подхватила эту идею у Марка У. Майлза после приобретения Iridigm в 2004 году. IMOD (ы) используют светоотражающие листы, имитирующие мельчайшие пластины в крыльях бабочки и пленку. Воздух, попавший между ними, создает разные цвета в зависимости от угла наклона. Это явление позволяет читать и смотреть видео в цветах с электронных устройств.
Эта блестящая инновация имеет решающее значение в индустрии мобильных телефонов, mp3-приложений от Freestyle Audio и Skull Candy до Hisense C108, а также системы мониторинга витрин в Корее.
4. Стремясь создать поверхности, которые не требуют человеческих усилий для поддержания чистоты, Вильгельм Бартлотт черпал вдохновение из листьев лотоса для создания самоочищающихся поверхностей. Они включают в себя зеркала, окна и плитки.
Гидрофобность была впервые открыта в 1964 году Деттре и Джонсоном. Однако ботаники Вильгельм Бартлотт и Элер углубились в это открытие, чтобы понять связь между гидрофобной поверхностью (поверхностью с углом контакта более 90 градусов) и ее чистотой.
Они обнаружили, что лист лотоса считается гидрофобным из-за его двойной структурированной поверхности, состоящей из кутикулы и воска. Воск увеличивает угол соприкосновения листьев, что придает им способность к самоочищению.
Нанотехнологи применили эту конструкцию для создания самоочищающихся поверхностей путем добавления фторохимических веществ или кремния в продукт, чтобы имитировать воск в листьях лотоса, увеличивая угол контакта поверхности продукта.
Это фантастическое нововведение с тех пор было применено в зеркальной промышленности и производстве плитки и окон. Самоочищающиеся поверхности уменьшают рабочую нагрузку и человеческие усилия по поддержанию их в чистоте. В новых высотных зданиях также используются самоочищающиеся окна.
5. Стремительная птица вдохновила инновацию хлопающего микро-летательного аппарата. Высокая способность птицы маневрировать и способность эффективно скользить с меньшим количеством энергии побудили Мистера Уильяма Тилике использовать конструкцию этой птицы для создания эффективных микро-воздушных транспортных средств.
Уильям Тилике был вдохновлен птицей, чтобы придумать самые универсальные и эффективные микро-воздушные транспортные средства. После изучения способности быстрой птицы двигаться быстрее и с легкостью, используя меньше энергии, он понял, что может использовать ту же конструкцию, чтобы сделать парящий МАВ.
Стремительная птица - одна из самых быстрых птиц, которая может путешествовать до колоссальных 112 километров в час. Скольжение позволяет ему двигаться быстрее, потребляя меньше энергии, а также не производя шума. В среднем стремительная птица может пролететь 200 000 километров.
МАВ с развевающейся конструкцией, как и стремительная птица, может скользить и махать крыльями, позволяя ему быстро двигаться, используя меньше энергии. Взмахи крыльев также позволяют МАВ двигаться на более низких скоростях, если у него есть камера на борту, которая полезна для захвата качественных изображений.
По словам Тилике, разработанный с закрылками еще не использовался, но проведенные испытания показали, что он может внести значительные изменения в микро-воздушные транспортные средства. В настоящее время команда работает над его аэродинамикой.
6. Жук-Намиб вдохновил сбор тумана. Тело этого жука очень гидрофобно, что дает ему возможность собирать туман и катить его ко рту, не теряя ни одной капли. Шреранг Чхарте принял эту конструкцию для создания биомиметического метода сбора тумана.
Сбор тумана - это метод сбора воды, используемый в основном людьми, живущими на больших высотах или в полузасушливых районах вдоль прибрежных районов. Люди в этих регионах помещают проволочную сетку поверх контейнера. Проволочная сетка собирает туман и скатывает его вниз по своим волокнам в камеру сбора в виде капель воды. Этот метод может показаться непрактичным, но когда его оставляют на ночь, он собирает значительное количество воды.
Стремясь изобрести новые и продвинутые способы сбора тумана, Шриранг Чхатр провел детальное наблюдение за жуком-Намибом, и он понял, что жук способен собирать капли воды на своей спине и перекатывать их ко рту, не теряя ни одной капли.
Жук Намиб имеет сильно гидрофобную спину, покрытую супер-гидрофобным воском, который не впитывает воду. Вместо этого он закатывает воду себе в рот.
Он взял в руки технику сбора воды жука, чтобы создать гидрофобный материал, который сначала притягивает, а затем отталкивает воду в контейнер, не поглощая ее. Это новшество используется в развивающихся странах в качестве экономичного средства сбора пресной воды.
7. Японский инженер был вдохновлен "зимородком" на создание скоростного поезда, который производил бы меньше шума. Он включил форму его клюва в новый дизайн поездов и добился успеха в уменьшении эффекта звукового удара.
Зимородок-умная птица и опытный охотник на рыбу. Зимородок охотится за рыбой с дерева или паря над водой, пока не заметит рыбу. Без колебаний он ныряет прямо в воду, не производя никакого шума, что помогает ему с большой легкостью ловить свой деликатес.
Считается, что скоростной поезд может двигаться с максимальной скоростью более 300 километров в час. Эта скорость заставляла скоростной поезд накапливать воздух, проходя через туннель, и создавать громкий гулкий звук. Громкий шум стал помехой для людей, живущих рядом с железнодорожной линией, и для дикой природы поблизости.
Группа инженеров из скоростного поезда Синкансэн хотела уменьшить шум. В то же время они поняли, что клюв зимородка имеет форму клина, идеальную форму, чтобы помочь птице рассеять воздух и воду с ее пути, поэтому она не издает никакого шума, когда движется по воде. Команда вернулась к скоростному поезду и поработала над его формой, чтобы она напоминала клюв зимородка, и это сработало! Это нововведение не только уменьшило количество производимого шума, но и уменьшило количество энергии, используемой в процессе, на 15%, а также увеличило скорость на 10%.
8. Эхолокация, используемая летучими мышами, вдохновила инновацию "ультра-трость." Он использует ультразвуковое Эхо, чтобы определить, насколько значительны и насколько далеко впереди препятствия, и преобразует эту информацию в вибрирующие кнопки в своей ручке.
Ультра трость также является еще одной интересной инновации, вдохновленные природой. Способность летучих мышей легко передвигаться ночью при меньших зрительных способностях с помощью эхолокации вдохновила Рохана пола, компьютерного ученого, разработать ультра-трость, чтобы помочь слабовидящим людям.
Летучие мыши производят звуки, задействуя свою гортань. Они прислушиваются к Эху этих звуков от соседних объектов. Время, необходимое для того, чтобы услышать эхо, позволяет им оценить, насколько близко они находятся к препятствиям.
Так же, как и летучая мышь, ультра-трость вибрирует, когда находится рядом с объектами, поэтому посылает сигналы слабовидящему человеку, держащему стержень, что на пути есть препятствие. Таким образом, пользователь сможет передвигаться с легкостью и уверенностью, не натыкаясь на предметы. Кроме того, этот конкретный тип трости может чувствовать препятствия на расстоянии четырех метров, что позволяет пользователю быстрее принимать обоснованные решения.
9. Раковины устриц вдохновили изобретение трудноразрушаемого стекла. Биомиметическое стекло в два-три раза более ударопрочное, чем многослойное стекло и закаленное стекло, и превосходит оргстекло.
Изначально изделия из стекла выглядят красиво и причудливо, но есть одна сложность – они легко ломаются. Чтобы обеспечить постоянное решение этой проблемы, группа инженеров переключила свое внимание на природу и, в частности, на устричные раковины.
Франсуа Бертло, инженер Университета Макгилла, понял, что устричные раковины не только красивы, но и очень прочны по сравнению с большинством других видов раковин. Бертло и его команда узнали, что облицовка раковины (перламутр) состоит из крошечных блоков, которые скользят друг от друга, когда их помещают под силу. Эти небольшие блоки известны как перламутр.- Перламутр состоит из арагонита, который является разновидностью карбоната кальция. Перламутр придает раковинам устриц их упругость и жесткость.
Команда применила дизайн раковины устрицы к своему стеклу. Практически, они расположили стеклянные листы, чтобы имитировать блоки устричных раковин. Конечный продукт сгибается под действием силы, а не распадается на части. Кроме того, стекло Бертло также имело идеальные изображения. Производители в оконной промышленности, солнечной промышленности, производстве лобовых стекол и сенсорных экранов используют эту биомиметическую инновацию.
10. Листовые жилки вдохновили на изменение распределительной сети. Это великое нововведение Рокфеллеровского университета помогло бы распределению грузов закрыть все лазейки и доставить их посылки в пункт назначения в кратчайшие сроки.
Перемещение из точки А в точку Б по прямой линии может показаться наиболее эффективным способом. Однако, по мнению Рокфеллеровского университета, он подвержен вызовам, и маршрут может занять много времени, если что-то случится, если маршрут будет разрезан надвое.
Именно по этой причине исследователи провели много исследований о том, как работает распределительная сеть на заводах. Они поняли, что листовые жилки обеспечивают самую эффективную распределительную сеть, чем любая другая часть растения.
Соединенные между собой жилки петляют на листьях и могут перераспределять воду по листу даже тогда, когда часть его повреждена. Исследователи пришли к выводу, что использование конструкции листа может обеспечить более эффективные маршруты распределения до одного пункта назначения. Этот метод гарантирует, что в случае повреждения одного из каналов груз / продукция все равно попадут в пункт назначения.
Это нововведение было подхвачено и использовано инженерами для проектирования распределительных каналов для воды и электричества.
