Mae Gwyddonwyr yn Edrych i Natur i Ddatrys Problemau Tech
Dros amser, mae dyluniad cynnyrch wedi dod yn fwy mireinio; mae dyluniadau o'r gorffennol yn aml yn ymddangos yn fraich ac yn llai defnyddiol na rhai heddiw. Wrth i'n gwybodaeth ddylunio ddod yn fwy soffistigedig, mae gwyddonwyr a dylunwyr wedi edrych at natur a chyfoeth o addasiadau cain, soffistigedig ar gyfer arweiniad wrth fireinio ein gwybodaeth ymhellach. Gelwir y defnydd hwn o natur fel ysbrydoliaeth ar gyfer technoleg ddynol yn Biomimetig, neu Biomimedd. Dyma 5 enghraifft o dechnolegau a ddefnyddiwn heddiw sydd wedi'u hysbrydoli gan natur.
Felcro
Un o'r enghreifftiau hŷn o ddylunydd sy'n defnyddio natur ar gyfer ysbrydoliaeth cynnyrch yw Velcro. Yn 1941, sylwebai peiriannydd y Swistir, George de Mestral, y strwythur byrwyr, ar ôl canfod nifer o'r podiau hadau ynghlwm wrth ei gi ar ôl taith gerdded. Sylwodd y strwythurau bach bach-bach ar wyneb y burr a oedd yn caniatáu iddi ymgysylltu â phobl sy'n mynd heibio. Ar ôl llawer o brawf a chamgymeriad, deintiodd Mestral y dyluniad a ddaeth yn gludwr esgidiau a dillad gwyllt yn wyllt, yn seiliedig ar y strwythur bachyn a dolen. Mae Velcro yn enghraifft o fioamegiaeth cyn bod biomimiaeth hyd yn oed wedi cael enw; Mae defnyddio natur ar gyfer ysbrydoliaeth dylunio yn duedd hirsefydlog.
Rhwydweithiau Niwrol
Yn gyffredinol, mae rhwydweithiau niwtral yn cyfeirio at fodelau cyfrifiadura sy'n tynnu ysbrydoliaeth o'r cysylltiadau neuronol yn yr ymennydd. Mae gwyddonwyr cyfrifiaduron wedi adeiladu rhwydweithiau niwclear trwy greu unedau prosesu unigol, gan berfformio gweithrediadau sylfaenol, gan amlygu gweithrediad niwronau. Mae'r rhwydwaith wedi'i chreu gan gysylltiadau rhwng yr unedau prosesu hyn, llawer yn yr un ffordd ag y mae niwroniaid yn cysylltu yn yr ymennydd. Gan ddefnyddio'r model hwn o gyfrifiadureg, mae gwyddonwyr wedi gallu creu rhaglenni hyblyg a hyblyg iawn, sy'n cysylltu mewn gwahanol ffyrdd i berfformio gwahanol swyddogaethau. Mae'r rhan fwyaf o geisiadau rhwydweithiau niwclear wedi bod yn arbrofol hyd yn hyn, ond cyflawnwyd canlyniadau addawol ar gyfer tasgau sy'n gofyn am raglenni i ddysgu ac addasu, megis wrth adnabod a diagnosio ffurfiau canser.
Ymosodiad
Mae nifer o enghreifftiau o beirianwyr sy'n defnyddio natur ar gyfer canllawiau ar ddulliau treuliad effeithlon. Roedd llawer o enghreifftiau cynnar o bobl sy'n ceisio imi beidio hedfan adar yn cyfateb â llwyddiant cyfyngedig. Fodd bynnag, mae arloesiadau diweddar wedi cynhyrchu dyluniadau fel y siwt wiwer hedfan, sy'n caniatáu i skydivers a neidiau sylfaen glirio'n llorweddol gydag effeithlonrwydd anhygoel. Mae arbrofion diweddar hefyd wedi datgelu effeithlonrwydd tanwydd mewn teithio awyr trwy drefnu awyrennau mewn ffurf V sy'n dynwared ymfudo adar.
Nid teithio awyr yw unig fuddiolwr biomimiaeth, mae peirianwyr hefyd wedi defnyddio grym dwr mewn natur fel arweiniad dylunio. Mae cwmni a elwir yn BioPower Systems wedi datblygu system i harneisio pŵer llanw trwy ddefnyddio toglau oscillaidd a ysbrydolir gan ysgogi pysgod mawr fel siarcod a tiwna.
Arwynebau
Mae detholiad naturiol yn aml yn siapio arwynebau organebau mewn ffyrdd diddorol i'w haddasu i'r amgylchedd lle maent yn byw. Mae dylunwyr wedi codi ar yr addasiadau hyn ac maent yn dod o hyd i ddefnyddiau newydd ar eu cyfer. Canfuwyd bod planhigion Lotus wedi'u haddasu'n fawr i'r amgylchedd dyfrol. Mae gan eu dail cotio haearn sy'n ailgylchu dŵr, ac mae gan y blodau strwythurau sgleiniog microsgopig sy'n atal baw a llwch rhag cadw. Mae nifer o ddylunwyr yn defnyddio eiddo "hunan-lanhau" y lotws i greu cynhyrchion gwydn. Mae un cwmni wedi defnyddio'r eiddo hyn i greu paent gydag wyneb gwead microsgopig a fydd yn helpu i ailgylchu baw o'r tu allan i adeiladau.
Nanotechnoleg
Mae nanotechnoleg yn cyfeirio at ddylunio a chreu gwrthrychau ar raddfa atomig neu foleciwlaidd. Gan nad yw pobl yn gweithredu yn y graddfeydd hyn, rydym wedi edrych yn aml at natur am arweiniad ar sut i adeiladu pethau yn y byd bach hwn. Mae'r feirws mosaig tybaco (TMV) yn gronyn bach tebyg i tiwb a ddefnyddiwyd fel bloc adeiladu i greu nanotubau mwy a deunyddiau ffibr. Mae gan firysau strwythurau gwydn a gallant aml wrthsefyll ystod eang o pH a thymheredd. Gall Nanowires a nanotubau a adeiladwyd ar ddyluniadau firws fod yn systemau cyflenwi cyffuriau a all wrthsefyll amgylcheddau eithafol.