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來自大自然的靈感:在大自然的啟發之下,人類所創造的5大發明

在人類幾十萬年的發展過程中,人們為了能夠讓自己獲得更好的生活,必須改善身邊的生活條件,因此,需要發揮想像和創造力來發明許多的事物。而大自然往往是帶給人們靈感最多的地方,甚至於有許多頂尖的技術也來自於大自然。今天,我們就要重點為你介紹,在大自然的啟發之下,人類所創造的5大發明。1、壁虎皮啟發爬行裝置

當提到壁虎的時候,你首先會想到什麼呢?或許很多人會想到的是它那被切斷了還能再生的尾巴吧。但壁虎還有其它的能力,並且為人類的發展帶來的啟發。壁虎的攀爬能力非常強大,它們可以在垂直的表面攀爬,甚至僅通過自己的一隻腳的腳趾來進行固定整個身體。事實證明,這種能力來自剛毛,也就是它們腳上捲成一團的細毛。通過局部的收縮腳上的細毛,壁虎可以產生 “范德華力”,使壁虎的腳掌產生強大的吸附能力。科學家們經過研究已經弄清楚了如何使用這種力量,並且發明了一種模仿了壁虎這一機制的裝備。科學家們使用有機矽、塑料、碳納米管和其他材料來重塑壁虎般的附著力,但是它們卻遇到了結構問題:當粘合劑的尺寸超過幾平方釐米時,粘性就會降低,從而嚴重限制了其實際應用。另外,該裝置只能在乾淨,光滑的表面上工作。2、蛾眼啟發太陽能電池板

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美國北卡羅來納大學的科學家想要使薄的太陽能電池板更加高效,他們從飛蛾的眼睛裡得到了靈感。一直以來,在不斷提高太陽能發電效率和負擔能力的過程中,最大的障礙之一是突破效率極限。通常,單結太陽能電池的最大太陽能轉換效率大約為33.7%。造成這種情況的部分原因與材料本身的帶隙,以及諸如反射之類的實際考慮有關。然而,科學家們觀察到了飛蛾的眼睛,飛蛾的複眼具有由細小的柱子組成的紋理圖案,每個柱子都小於光的波長。當光線照射到它們的眼睛時,大部分光線會被吸收並進入角膜,並且不會受到干擾或反射。飛蛾的眼睛以這種方式進化,以使它們在夜間可以更好觀察一切,並且它的眼睛不會閃爍並吸引掠食者。這個獨特的結構給科學家們帶來了啟發。後來,科學家們發明了一種石墨烯材料,這種材料能像蛾的眼睛一樣捕捉電磁波,是迄今為止吸收能量最多的物質之一。有了合適的天線,它不僅可以從陽光中產生能量,還可以從任何發射微波或無線電波的設備中產生能量。3、針尾草啟發魔術貼

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很多人都有戶外叢林行走過的經歷,但你是否有發現自己的衣服被一些花花草草粘住的情況呢?在1941年,瑞士男子喬治-德-麥斯他勒在狩獵回到家中的時候,發覺自己衣服上和狗狗的身上粘了一些針尾草。這勾起了他的好奇之心,在顯微鏡下研究了一番以後,他觀察到毛草上微小而又簡單的鉤子結構。他花了多年時間來對其進行研究,並測試了許多不同種類的材料,最終成功創造了真正實用的魔術貼。4、蝙蝠啟發的手杖

蝙蝠可以通過回聲定位來導航,通過接受超聲波,它們可以知道前方是否有物體。而英國倫敦的科學家們根據蝙蝠的這一機制發明了一種可以幫助失明和弱視的人們大步前進的手杖。這個手杖會發出超聲波,並通過振動,甚至發出聲音的方式來對人們進行提醒。5、蜘蛛網啟發粘合劑

如果你在房屋裡看到了蜘蛛網,它們可能給你帶來的啟發是該打掃房屋衛生了。但是,對於科學家們來說,他們能夠聯想到更多的東西。例如,以此為靈感製造超強粘合劑。研究人員注意到,蜘蛛網可以牢固地固定在樹枝上,他們意識到蜘蛛的絲是經過編織的特定幾何圖案。然後,他們嘗試使用了聚氨酯,並以靜電紡織的過程以幾何圖案的方式拉動聚氨酯的細絲。這使它們創造了一種在醫學上可以使用的粘合劑,據說這可以幫助折斷的骨骼更快恢復。

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