Розшифровка природи…: Епізод 1

Ми, нинішня молодь, дуже добре знайомі з сучасними сучасними технологіями. Індустріалізація та глобалізація подарували нам цей сучасний світ. Нічого не виходить за межі можливостей із широким спектром рішень у сучасній техніці. Ми почали реалізовувати потенціал нашого дотику одним пальцем, який може отримати інформацію з будь-якого куточка світу, змусити робота працювати на нас, а що ні. За даними світового банку, медична сфера також спостерігала сумірне зростання із середньою тривалістю життя зростаючи з 55,35 років у 1980 р. До 68,56 років у 2016 р. Сприйняття та вплив різних захворювань поступово змінювались роками.

Існує більш темна сторона для всього і всього, чого ми часто забуваємо бачити. Ми, люди, які є основною причиною всіх цих технологічних прогресів, як правило, ігноруємо той факт, що цей наш прекрасний будинок - це не лише сьогодні, а й завтра. Ми продовжуємо розвиватися та вдосконалюватись, не відповідаючи на питання великого значення; чи хочемо ми бути паразитами, які заразили природу? Нам потрібно встановити симбіотичні стосунки з нашим домом для сталого розвитку.

"Загляньте вглиб природи, і тоді ви зрозумієте все краще", - сказав великий вчений Альберт Ейнштейн. Природа, що розвивалася протягом мільйонів років за рахунок природного відбору, нам допомагає. Він перетворився на стійке суспільство. Черпати натхнення від природи може допомогти нам у розробці ефективних та надійних систем. Біоміметика базується на цій ідеї, що жодна модель не може бути кращою за природу. Біоміметика використовує природу як кінцеву модель, стандарт і порадник. Ця реалізація призвела до багатьох досліджень у цій галузі.

Чи знали ми біоміметики раніше? У нас була реалізація? Так, у нас були. Ми часто використовували його без нашого відома в повсякденному житті. Починаючи від форми клинків і сокир, натхненних гострими зубами певних тварин, до «літаючої птиці» Леонардо Да Вінчі, натхненної птахами, і до черепахи генерала Інь Сон-гріха, військового корабля, створеного після черепахи, ми зазнали смаку біоміметики.

Деякі видовищні винаходи минулого з часом перетворили звичні артефакти. Одним з таких винаходів є літак, винайдений братами Райт, натхненний крилами літаючих птахів. Липучка, яка зайняла своє місце де завгодно і скрізь сьогодні, також народилася від людини, яка цікавилася про насіння лопуха на своєму пальто і собаці після прогулянки по лісі. Отже, ми бачимо біоміметики вперше?

Ця сучасна епоха стає свідком багатьох досліджень біоміметика, але де ми знаходимо застосування біоміметика. Однією з головних тем дослідження біоміметика є отримання натхнення від того, як тварини контролюють своє тіло та сенсорні системи. Це призвело до зростання кількості інновацій, що здійснюються завдяки застосуванню біоміметика в робототехніці та керуванні. Що ще, на вашу думку, зацікавило дослідників? Зір у природних організмах, специфічні характеристики колагену - білка, що міститься в шкірі та інших сполучних тканинах, особливості м’язів і що ні. Отримуючи натхнення від величезної кількості речей навколо нас, ми, люди, впроваджували інновації у галузі матеріалів, полімерів тощо.

Вугор-бот

Одне з останніх досліджень біоміметика - вугор, бот, натхненний вуграми. Його розробляє Калеб Крістіансон, аспірант Каліфорнійського університету, Сан-Дієго. Він розробляється з метою сприяння вивченню підводних організмів без порушення його екосистеми. Розроблений за допомогою штучних м’язів, бот прозорий, що дозволяє йому поєднуватися з оточенням. Він пасивно маскується, і це перешкоджає розмиванню організмів.

Нещодавній винахід, натхненний мадагаскарською кометовою моллю (Дикий шовковий моль), був визначений з величезним потенціалом, щоб зробити вагомий вплив на поле біомедицини. При дослідженні оптичних властивостей шовку молі було встановлено, що він має виняткову здатність відображати сонячне світло та передавати оптичні зображення та сигнали. Дослідники Columbia Engineering розробили метод прядіння штучного волокна, що імітує властивості шовку. Це відкрило нове напрям у дослідженні біосумісних матеріалів для передачі оптичного та зображувального сигналів у біомедичних додатках.

Скануючі електронні мікрофотографії синтетичних волокон, що імітують оптичні властивості кокосових волокон кокосової молі. Верхній ряд: поперечні та поздовжні поперечні перерізи відповідно синтезованого волокна з регенерованого шовку, що містить високу щільність ниткоподібних порожнеч повітря. Нижній ряд: відповідні зображення волокна PVDF (полівінілідендифториду), що містить високу щільність ниткоподібних порожнеч.

В одній із науково-дослідних лабораторій біоміметика, лабораторії міліметрії Biomimetics UC Berkeley, над проектом Ornithopter працює над розробкою. У цьому роботі, щоб досягти надійної розвідки для таких завдань, як пошук і навігація в приміщенні, маневреність орнітоптера поєднується з навчальним підходом, який дає мінімальні припущення щодо характеру порушень і перешкод. Повітряний політ забезпечує високу маневреність, необхідну для роботи в частково структурованому приміщенні.

Координований запуск орнітоптера з шестигранним роботом

Ми, люди, самі природні організми, придумали дуже цікаву ідею. Чому б не імітувати себе? Ця ідея взяти натхнення у людей породила багато складних наукових напрямів. Гуманоїдна робототехніка - одна з таких галузей, яка приділяла значну увагу протягом останніх років і надалі відіграватиме центральну роль у дослідженні робототехніки та у багатьох сферах застосування 21 століття. Очікується, що ці роботи допоможуть людям та допоможуть людині під час катастроф. Наука та технології призвели до розвитку передових гуманоїдних мехатронічних систем, наділених складними сенсорними руховими можливостями, що значно допомогло розвитку гуманоїдної робототехніки. Однією з найбільших проблем, з якою стикається ця сфера, є розуміння обробки інформації та основних механізмів людського мозку в роботі з реальними ситуаціями світу.

Здатність нервової системи людини самостійно вчитися та реагувати, ефективне використання ресурсів, координація, рефлекси тощо - це деякі характеристики, які можуть заробити будь-яку систему. Це призвело до великої кількості досліджень, що проводилися в біоміметіці за допомогою нейронауки.

Завдяки захоплюючим науковим дослідженням ми багато чого зобов’язані цьому чудовому нашому природі. Ця природа, яка ніколи не перестає нас надихати, ще розкриє багато своїх таємниць і здивує нас. Будучи любителем природи, я хочу відкрити двері до дивовижного світу природних організмів та їх секретів, чи не так? Слідкуйте за наступним епізодом, щоб заглибитись у світ нейронів. А до цього насолоджуйтесь природою, ставите під сумнів невідомих та розгадуйте таємниці!

ЛІТЕРАТУРА

https://www.google.com/publicdata/explore?ds=d5bncppjof8f9_&met_y=sp_dyn_le00_in&hl=uk&dl=uk

https://engineering.columbia.edu/press-releases/comet-moth-fabric

https://www.sciencedaily.com/releases/2018/04/180426102906.htm

https://people.eecs.berkeley.edu/~ronf/Ornithopter/index.html

- Автор Арадхана Мохан Парваті, член Spider R&D