A természet megfejtése: 1. rész

Mi, a jelenlegi fiatalok, nagyon jól ismerjük a mai modern technológiát. Az iparosodás és a globalizáció nekünk adta ezt a modern világot. Semmi sem tűnik a lehetőségek keretein túl, a modern technológia széles skálájával. Elkezdtük felismerni egyetlen ujjal történő érintésünk potenciálját, amely információt képes behozni nekünk a világ bármely szögéből és sarkából, robotot működtethet nekünk, és mi nem. A világbank adatai szerint az orvosi terület arányos növekedést mutatott, az átlagos várható élettartam az 1980-as 55,35 évről 2016-ban 68,56 évre nőtt. A különféle betegségek felfogása és hatása az évek során fokozatosan megváltozott.

Van bármi és mindent sötétebb oldala, amelyet gyakran elfelejtünk látni. Mi, emberek, akik ezen technológiai fejlődés alapvető okai, hajlamosak vagyunk figyelmen kívül hagyni azt a tényt, hogy ez a gyönyörű otthonunk nem csak a mai napra, hanem a holnapra is. Folytatjuk a fejlesztést és fejlesztést anélkül, hogy megválaszolnánk egy nagyon fontos kérdést; Szeretnénk-e olyan paraziták lenni, amelyek megfertőzték a természetet? Szimbiotikus kapcsolatot kell létrehoznunk otthonunkkal a fenntartható fejlődés érdekében.

„Nézzen mélyen a természetbe, és akkor mindent jobban meg fog érteni” - mondta Albert Einstein nagy tudós. A természet, amely több millió év alatt fejlődött ki a természetes szelekció révén, megmentésre kerül. Fenntartható társadalommá fejlődött. A természet inspirációja segíthet nekünk a hatékony és megbízható rendszerek tervezésében. A biomimetikumok azon az elképzelésen alapulnak, hogy egyetlen modell sem lehet jobb, mint a természet. A biomimetikumok a természetet használják a végső modellként, standardként és tanácsadóként. Ez a megvalósítás sok kutatáshoz vezetett ezen a területen.

Ismertünk már a biomimetikumokat? Megvan a megvalósítás? Igen, volt. Gyakran használtuk tudásunk nélkül a mindennapi életben. Az egyes állatok éles fogai által inspirált pengék és tengelyek alakjától kezdve a Leonardo Da Vinci „repülő madárjáig”, amelyet madarak inspiráltak, és Yi Sun-sin tábornok teknősének, a teknős utáni hadihajónak kitéve. Biomimetika.

A látványos múlt néhány találmánya szokásos tárgyakká vált az idő múlásával. Az egyik ilyen találmány a Wright testvérek által feltalált repülőgép, amelyet a repülő madarak szárnyai ihlette. A tépőzáras, amely ma bárhol és mindenütt helyet kapott, szintén egy olyan emberből született, aki azon tűnődött, hogy Burdock magjai vannak-e kabátjában és kutyájában, az erdőn át sétálva. Tehát először látunk biomimetikumokat?

Ez a modern korszak sok kutatást tanúsít a biomimetikumokról, de hol találjuk meg a biomimetikumok alkalmazását. A biomimetikában az egyik fő kutatási téma az, hogy inspirálja az állatokat, hogyan irányítják testüket és szenzoros rendszereiket. Ez ahhoz vezetett, hogy növekedett az innovációk száma, amelyeket a biomimetikumoknak a robotikában és a vezérlésben történő alkalmazásával hajtottak végre. Szerinted mit érdekel még a kutatók? A látás a természetes szervezetekben, a kollagén - a bőrben és más kötőszövetekben található fehérje - sajátos jellemzői, az izmok jellemzői és mi nem. Mi, körülöttünk lévő hatalmas dolgok ihletésével, mi, emberek, innovációkat hajtottunk végre az anyagok, a polimerek stb. Területén.

Angolna-Bot

A biomimetikumokban a közelmúltban végzett kutatások egyike az angolna által inspirált angolna-bot. Caleb Christianson, a San Diego-i Kaliforniai Egyetem végzős hallgatója dolgozza ki. Úgy fejlesztették ki, hogy elősegítse a víz alatti organizmusok tanulmányozását anélkül, hogy megzavarná az ökoszisztémát. Mesterséges izmokkal kifejlesztett bot átlátszó, és ez lehetővé teszi, hogy belekeveredjen a környezetbe. Passzív módon álcázik, és ez megakadályozza, hogy az organizmusok megsemmisüljenek.

A Madagaszkár üstökös lepke (vad selyem lepke) ihlette legújabb találmányát óriási potenciállal azonosították, amely jelentős hatással lehet a biomedicina területére. A lepke selyemének optikai tulajdonságainak feltárásakor kiderült, hogy kivételesen képes a napfény visszaverésére, valamint az optikai képek és jelek továbbítására. A Columbia Engineering kutatói kifejlesztettek egy módszert a műszál centrifugálására, amely utánozza a selyem tulajdonságait. Ez új utat nyitott a biológiai orvostechnikai alkalmazások optikai és képjelek átvitelére szolgáló biokompatibilis anyagok kutatásában.

Az üstökös lepke kókuszrostának optikai tulajdonságait emuláló műszálak pásztázó elektronmikroszkópos felvételei. Felső sor: Regenerált selyemből készült szintetikus szál keresztmetszete és hosszanti keresztmetszete, amely nagy sűrűségű rostos üregeket tartalmaz. Alsó sor: A nagy sűrűségű rostos üvegeket tartalmazó PVDF (polivinilidén-difluorid) rost megfelelő képei.

Az egyik biomimetikai kutatólaboratóriumban, az UC Berkeley Biomimetics milliós rendszer laboratóriumában, az Ornithopter projektjén dolgoznak. Ebben a robotban a megbízható intelligencia elérése érdekében olyan feladatokra, mint például a keresés és a beltéri navigáció, az ornitopter manőverezőképességét olyan tanulási megközelítéssel kombinálják, amely minimális feltételezéseket tesz a zavarok és akadályok természetéről. A lebegő repülés biztosítja a magas manőverezőképességet, amely a részlegesen strukturált beltéri környezetben való működéshez szükséges.

Egy Ornithopter összehangolt elindítása egy Hexapedal robot segítségével

Mi, emberi lények, mi természetes szervezetünk vagyunk, egy nagyon érdekes ötlettel álltunk elő. Miért nem utánozzuk magunkat? Az emberi lények inspirációjának ez a gondolata sok kihívást jelentő kutatási területre vezetett. A humanoid robotika az egyik ilyen terület, amelyre az utóbbi években jelentős figyelmet fordítottak, és továbbra is központi szerepet játszik a robotika kutatásában és a 21. század számos alkalmazásában. Ezeknek a robotoknak várhatóan segíteni fognak az embereket, és katasztrófák esetén segítenek az emberben. A tudomány és a technológia fejlett humanoid mechatronikus rendszerek kifejlesztéséhez vezetett, összetett szenzoros motoros képességekkel rendelkezik, és ez nagyban elősegítette a humanoid robotika fejlődését. Az e területtel szembesülő egyik legnagyobb kihívás az információs feldolgozás és az emberi agy mögöttes mechanizmusainak megértése a valós helyzetek kezelésében.

Az emberi idegrendszer azon képessége, hogy önmagában tanuljon és reagáljon, az erőforrások hatékony felhasználása, a koordináció, a reflexek stb. Olyan jellemzők, amelyek bármely rendszert fel tudnak tüntetni. Ez ahhoz vezetett, hogy számos kutatást végeztek biomimetikumokban az idegtudomány révén.

Lélegzetelállító kutatások mellett, sok mindent köszönhetünk ennek a csodálatos családnak, a természetnek. Ez a természet, amely soha többé nem ösztönöz bennünket, sok titkát feltárja és meglep minket. Természet szeretőként szívesen nyitom meg az ajtót a természetes organizmusok csodálatos világába és titkaikba, nem igaz? A következő epizód behangolva maradt, hogy belemerüljön a neuronok világába. Addig élvezze a természetet, kérdőjelezze meg az ismeretlen személyeket és megértse a rejtélyeket!

IRODALOM

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

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

- Aradhana Mohan Parvathy, a Spider K + F tagja