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盘点:不用空调的恒温建筑 源于仿生学科(kē)技
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        依(yī)赖着(zhe)自然界赋予的灵感,研究者开发出了越来越多的(de)解决问题的方案,因此保护(hù)生态(tài)环(huán)境以及保护濒危动植物的活动也应该日趋(qū)完善。

  从诞生于这个宇宙的第一天(tiān)起,各种生物就不得不面临着这个错综复杂而又瞬息万变的生存环境,他们为了生存不断的接受挑(tiāo)战,并运用独一无二的策略去化解危机。也就是说,即使是面临同一问题,不同的(de)生物(wù)也会有不同的自我(wǒ)保护方式。现在,科学家正逐步意识到,对于我们人类而言(yán),这些不(bú)同种属的生物(wù)所启用的自我(wǒ)保护方式是一个大型的资料库。我们(men)可以将之应用到生活中的各种领域中,比如说建筑业,医学,能源产生业,交通,食(shí)品制造业,以及食品包装业。

  生物仿生学是指对于每一种独一无二的生物(wù)进行研究,模拟其内在的、环保的、天然(rán)的特性,并将其应(yīng)用于生活中,以此来化解我(wǒ)们日常生(shēng)活中面临的困难。

  依赖(lài)着自然界赋予的灵感,研究者(zhě)开发出了越来越多的解决问题的方案,因此保护生态环境(jìng)以及保护濒危动植物的活动也应该日趋完善。有时候,为了保护一(yī)些不知(zhī)名的动物,一项大型的开发项目(mù)就被搁置甚至(zhì)说被取消了,有些人就会认为(wéi)这是过激反应,但是(shì)他们应该意识到任何危(wēi)及(jí)到濒(bīn)危动植物的活动,终将影响到我们自己。在将来(lái)的某一天,这项活动所带来的后果将不(bú)仅损害我们的利益(yì),而且将影响我们的切身生活。

  以下是一些(xiē)应用了仿生学科技的高端成果:

  新型空调(diào):向白蚁取真经

  在津(jīn)巴布韦的哈拉雷,矗立着一座体型庞大的办公(gōng)及购物群——约堡东门购物中心。该购物中心并没有安装空调,但是它(tā)凉爽宜人(rén),它所消耗的能量只是与它同等(děng)规模的常规建筑的十分之一。
  它的设(shè)计灵感来源于(yú)非洲(zhōu)的白蚁,这些(xiē)小生物们能够(gòu)在它们的塔楼巢穴中维持(chí)一个恒(héng)定的温度。他们经常开启和关闭自己塔楼巢穴中的气口,使得巢穴(xué)内外的(de)空气得以(yǐ)对(duì)流——冷空气从底部的气口流入塔楼,与(yǔ)此同时热空气从顶部的烟囱流出。这一发现(xiàn)被建筑大师麦克·皮尔斯应用到了建筑(zhù)领(lǐng)域中,以期(qī)能够在一个闭(bì)合的空间里高效节能地,并且不用相(xiàng)关(guān)设备地(dì)控制温度(dù)。
  这项仿生科技的应用,不仅是(shì)节能增效,有利于环境保护,而且省下的空调设备的成本汇(huì)聚成了涓涓细流,造福了该建筑的租赁者(zhě),他们所付出的租金比周边建筑的租赁者要少了20%。

  风力(lì)涡轮机:创意(yì)来自驼背鲸
 
  来自于宾夕法尼亚州(zhōu)的西彻斯特菲尔德大学的弗兰克·费什博士对于驼背鲸的鳍状(zhuàng)肢边缘的凹凸(tū)肿(zhǒng)块非常感兴趣,并对此(cǐ)作了大量(liàng)研究。他认为,这些凹凸(tū)缺口理论上看来会阻碍驼背鲸在水中的运动,但是事实并非如此(cǐ)。费什博士发现,这些奇妙(miào)的肿块有着恰到好处的形状,并且长在恰到好处的位置(zhì),这些可以帮助像鲸一样笨拙的大型动物行动灵(líng)巧。因为这些肿块所造(zào)成的漩涡将(jiāng)生成8%的浮力,以及(jí)减(jiǎn)少32%的摩擦力(lì)。
  受此灵感的启发,费什博士发明了鲸动力,并将其应用于(yú)涡轮叶片,研制出新型的在叶片边缘制(zhì)造出突起和结(jié)节的叶片。使用这种叶片的风力涡(wō)轮机,有着(zhe)更高(gāo)的效率和可(kě)靠性,以及超低的噪音。这种叶片也(yě)可应(yīng)用于水力发(fā)电涡轮机(jī),抽水泵,和通风设备中。

  箱(xiāng)仔鲀造就节能车
 
 最近,戴姆勒·克莱斯勒汽车的设计师(shī)设计出了一款新型的概念车(chē),造型就(jiù)是模仿(fǎng)那种异乎寻常且其貌不扬的热带箱仔(zǎi)鲀。设计师将其命名为“仿生型车”,并实现了多年来(lái)一直追求的(de)节能减排(pái)的梦想,即是成功减少20%的燃(rán)油消耗,以及降低80%的氮氧化合物的排(pái)放量(liàng)。每加(jiā)仑的柴油可以使这款车跑满70英里,同样(yàng)这款车也可使用天然气或者生(shēng)物柴(chái)油作为(wéi)动力。到目前为止,这款(kuǎn)车型已经遥遥领先于近期即将研发(fā)的所有概念车。

  很(hěn)难想象出比昆虫更(gèng)加灵活的生物,他们拥有着与生俱来的能力能够吸附在各种物体的表面,并且能够如同在水平地面行走一样(yàng)地飞檐走壁。这点深深的打动了机器人研制者。昆(kūn)虫的眼睛具有更高(gāo)的分辨(biàn)率,并且能看到比人类视野更宽阔的(de)全景;另一方面(miàn),他们能(néng)够(gòu)轻易的适应(yīng)并融入到瞬息万变的环境中。这些都(dōu)为科技的发展,探索的进行和防御(yù)的开展提(tí)供了很大的参考作用。

  美国国防(fáng)部(bù)高级研究(jiū)计划局最新研制的机器(qì)人(rén)就是仿生科技的一大(dà)见证。他们借鉴了昆虫和(hé)爬行动物的特性,旨在研(yán)发出可以漫步地球可以飞檐走壁也可(kě)以(yǐ)在别的物(wù)体(tǐ)表面行走的机器人。无论是从外观还是从动作(zuò)上看,“机器粘人”都像极了壁虎,它运用(yòng)摩擦牢牢的固定在光滑(huá)的物体上;“绝妙攀登者”则像是螳螂,每秒钟可以移动66厘(lí)米(相当于其体长的(de)1.5倍)。

  英(yīng)国巴斯大学的研究者同(tóng)样致力于仿(fǎng)生机器人,模仿能够跳(tiào)跃的昆虫。因为缺少肌肉,昆虫不得不依赖于瞬间发力,就像拉直一根弹簧并瞬间放(fàng)松。运用(yòng)这种原理,“机器跳人”借助于自身类似的系统,可以跳跃高达50厘米。

  罗德里(lǐ)·阿莫里,机器人的研制者,希望(wàng)可以研发(fā)出改良后(hòu)的(de)版(bǎn)本,研制出可(kě)跳跃可弹动的机(jī)器(qì)人。这样一来,就可以不再使用美国航空(kōng)和宇宙航行局的探测器在(zài)火星的表面笨拙的践踏了。
 
  有很多人质疑撒哈拉森林计划的可行性,它是一个系统的意愿美(měi)好的项目,旨在将这块世(shì)界上最不适合居住的区域转变为一片繁茂而高产的(de)绿洲,藉此为全非洲人民制造(zào)足够(gòu)的能源。听起来不可置信,但是这项项目已经通过了计划阶段,并且已经在局部干旱地区(qū)执行落实,而且已经取得了不(bú)小的(de)成绩。追本溯源,这项伟大的项目(mù)中的一(yī)个核心组成成分,是从诺米(mǐ)比亚的小小甲壳虫取暖并获得(dé)食物的生活方式中得来的灵感。

  白天,这种甲壳虫的黑色外壳就会吸收并发射出热量;晚上,它的体温会急剧下降(jiàng),变得比周边(biān)物体更加低一些,这种温(wēn)度(dù)的差异会使得水汽凝结在甲壳虫的硬壳(ké)上形成小水滴。每天早上,这种甲壳虫都会饮用此露水。

  撒哈拉森林计划就是将这一原(yuán)理放大执行。蒸(zhēng)发的海水形成的水汽,或者是从海岸抽取的海(hǎi)水将会弥散(sàn)在空气中,悬浮在温室的(de)四周,为生长的作物提供一个湿润的生存(cún)环境;蒸发的海水遗留下来的盐分将凝(níng)结在温室后面的暗灰色管子上。在温室的边缘,布满了高密度的太阳能(néng)板,也就是用蒸馏过的水(shuǐ)清(qīng)洗的大镜(jìng)子来吸收太阳光。这集中起来(lái)的热量将被用来加热水,使(shǐ)其变为水蒸气,来带动涡轮机的运作,以此发电。这个系统不仅能够(gòu)生成这个温(wēn)室所需水量的(de)五倍,而且相当于其他太阳能工厂生产能量产出的两倍。

  这项撒哈拉森林计划(huá)所(suǒ)涉及的放生科技(jì)不仅来源于甲壳虫,同时也借鉴了(le)一个自然界的过程,那就是水在地球上循环的水文运动系统,水从空(kōng)气中凝结落(luò)在地面以及海上。这项计划(huá)已经在特纳利夫岛,阿(ā)曼(màn)记忆阿拉伯联合酋长国测试通过(guò),它的(de)设计(jì)者声称其同(tóng)样适用于非洲(zhōu),印度,中东的大部分地区,澳大利亚以及西班牙的(de)局部地区。

  仿生科技不止是局限于一味的模仿自然服(fú)从自然,它更加注重(chóng)将自然界的规律加(jiā)以掌握,加以创新,并运用于(yú)环境保护和健康事业中去。大自然(rán)历来是个节约者,她运用最少的(de)能量,耗费最少的资源,自我净(jìng)化废物利用,来实现最大化的目的。这一(yī)模范带头作(zuò)用(yòng)应引起人们(men)的重视,在当今环境日益恶化的情况下,我们需要缓和(hé)矛盾,加深与生物(wù)的交流,拉(lā)近与自然(rán)的关系。




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