4 августа 2023 БКС Экспресс
Люди всегда старались достичь идеала в своих изобретениях. Нам недостаточно просто построить лодку, а нужно, чтобы она становилась все быстрее, легче, эффективнее. Иногда в погоне за совершенством человечеству помогает природа: в ней инженеры и ученые ищут вдохновение для новых технологий.
Скоростной поезд и зимородок
В 1964 г. в Японии был построен первый сверхскоростной поезд, который развивал скорость до 190 км/ч. Однако у него была одна неприятная особенность: когда состав выезжал из тоннеля, каждый раз раздавался сильный хлопок, а многие пассажиры жаловались на странные ощущения, будто вагон сжимается.
Разобраться с проблемой решил японский инженер Эндзи Накацу, который выяснил причину громкого звука. Оказалось, что во время движения в тоннеле поезд толкает вперед воздух, который находится перед ним, создавая что-то вроде стены. При этом на выезде эта стена ударяется о воздух за пределами тоннеля, происходит хлопок, а сам состав испытывает высокое давление.
Надо сказать, что Накацу был не только инженером, но еще и любителем птиц. Он изучил проблему и решил, что локомотив должен попадать в тоннель, разрезая воздух, как зимородок, который охотится на рыбу, ныряя в воду без брызг. Причина заключается в том, что клюв у этой птицы очень обтекаемый и имеет форму ножа.
Источник labs.blogs.com
Инженер разработал конфигурацию лобовой части поезда именно таким образом. Помимо того, что проблема со звуком и давлением ушла, улучшились и другие показатели. Так, переделанные таким образом локомотивы стали ездить на 10% быстрее, при этом расходуя на 15% меньше топлива.
Амортизация и дятел
Еще одна технология, на которую инженеров вдохновили птицы. На этот раз речь пойдет о дятлах. Они питаются насекомыми, которых добывают из-под коры деревьев, и для этого им приходится очень быстро и сильно долбить клювом по стволу — до 20 раз в секунду. Однако при этом дятлы не получают ни травм головы, ни сотрясения мозга. Почему так происходит? Ученые провели компьютерную томографию и выяснили, что в структуре тела этих птиц присутствуют вкрапления эластичных тканей, которые как бы удерживают кости вместе и таким образом гасят вибрации.
Это полезное свойство используют аэрокосмические инженеры, которые проектируют корабли и станции, устойчивые к ударам метеоритов. Также технология пригодилась для сборки «черных ящиков», расположенных в самолетах: их проектируют так, чтобы во время даже очень жесткого удара конструкция могла выдержать его и долго не выходить из строя.
Солнечные батареи и бабочка
Люди уже достаточно далеко продвинулись в вопросе солнечной энергетики, однако вопросы все еще остаются. Например, пока мы так и не научились эффективно использовать солнечные панели: в подавляющем большинстве случаев они установлены под углом, а значит, могут собирать наибольшее количество энергии энергии не все время, а только в течение нескольких часов.
Но природа уже давно придумала, как это можно изменить. Так, в Южной и Юго-Восточной Азии обитает бабочка Pachliopta aristolochiae, которую по-другому называют «обыкновенная роза». Ее крылья — настоящее инженерное чудо: благодаря своей ячеистой структуре они могут поглощать свет вне зависимости от угла, под которым на них светит солнце.
«Действительно интересно то, что бабочки, которые развили эти сложные структуры в результате отбора в течение миллионов лет, все еще намного превосходят нашу инженерию», — сказал профессор биологии сингапурского колледжа Винод Саранатан.
Ученые изучили крылья бабочки под электронным микроскопом, а затем воссоздали 3D-модель. Оказалось, что благодаря случайно расположенным отверстиям, ширина которых не превышает нескольких нанометров, крылья «обыкновенной розы» могут рассеивать свет по всей поверхности и помогают поглощать тепло. Такие технологии помогут продвинуться в создании энергоемких солнечных пленочных элементов, которые пока используются в небольших устройствах, типа часов или калькуляторов.
Щетка для аллергиков и кошачий язык
Ученые из Технологического института Джорджии решили детально изучить строение кошачьего языка. Оказалось, что вкусовые сосочки имеют форму ковша с двумя полостями. Также они выяснили, что их длина играет центральную роль в кошачьей гигиене: чем они короче, тем животным сложнее доставлять слюну к основанию шерсти.
На основе этого ученые создали специальную расческу, зубьями для которой стали увеличенные модели вкусовых сосочков. Далее в ходе экспериментов выяснилось, что такое устройство проникает глубже в шерсть животных, а значит ее можно использовать для нанесения специальных лекарств непосредственно на кошачью кожу, потенциально давая возможность людям с аллергией жить с кошками — исследователи считают такой метод лучшей альтернативой уколам от аллергии и другим способам.
Также они предлагают использовать технологию для очистки ворсистых тканей, поскольку эксперимент показал, что технология делает уборку более эффективной.
http://bcs-express.ru/ (C)
Не является индивидуальной инвестиционной рекомендацией
При копировании ссылка обязательна Нашли ошибку: выделить и нажать Ctrl+Enter
Скоростной поезд и зимородок
В 1964 г. в Японии был построен первый сверхскоростной поезд, который развивал скорость до 190 км/ч. Однако у него была одна неприятная особенность: когда состав выезжал из тоннеля, каждый раз раздавался сильный хлопок, а многие пассажиры жаловались на странные ощущения, будто вагон сжимается.
Разобраться с проблемой решил японский инженер Эндзи Накацу, который выяснил причину громкого звука. Оказалось, что во время движения в тоннеле поезд толкает вперед воздух, который находится перед ним, создавая что-то вроде стены. При этом на выезде эта стена ударяется о воздух за пределами тоннеля, происходит хлопок, а сам состав испытывает высокое давление.
Надо сказать, что Накацу был не только инженером, но еще и любителем птиц. Он изучил проблему и решил, что локомотив должен попадать в тоннель, разрезая воздух, как зимородок, который охотится на рыбу, ныряя в воду без брызг. Причина заключается в том, что клюв у этой птицы очень обтекаемый и имеет форму ножа.
Источник labs.blogs.com
Инженер разработал конфигурацию лобовой части поезда именно таким образом. Помимо того, что проблема со звуком и давлением ушла, улучшились и другие показатели. Так, переделанные таким образом локомотивы стали ездить на 10% быстрее, при этом расходуя на 15% меньше топлива.
Амортизация и дятел
Еще одна технология, на которую инженеров вдохновили птицы. На этот раз речь пойдет о дятлах. Они питаются насекомыми, которых добывают из-под коры деревьев, и для этого им приходится очень быстро и сильно долбить клювом по стволу — до 20 раз в секунду. Однако при этом дятлы не получают ни травм головы, ни сотрясения мозга. Почему так происходит? Ученые провели компьютерную томографию и выяснили, что в структуре тела этих птиц присутствуют вкрапления эластичных тканей, которые как бы удерживают кости вместе и таким образом гасят вибрации.
Это полезное свойство используют аэрокосмические инженеры, которые проектируют корабли и станции, устойчивые к ударам метеоритов. Также технология пригодилась для сборки «черных ящиков», расположенных в самолетах: их проектируют так, чтобы во время даже очень жесткого удара конструкция могла выдержать его и долго не выходить из строя.
Солнечные батареи и бабочка
Люди уже достаточно далеко продвинулись в вопросе солнечной энергетики, однако вопросы все еще остаются. Например, пока мы так и не научились эффективно использовать солнечные панели: в подавляющем большинстве случаев они установлены под углом, а значит, могут собирать наибольшее количество энергии энергии не все время, а только в течение нескольких часов.
Но природа уже давно придумала, как это можно изменить. Так, в Южной и Юго-Восточной Азии обитает бабочка Pachliopta aristolochiae, которую по-другому называют «обыкновенная роза». Ее крылья — настоящее инженерное чудо: благодаря своей ячеистой структуре они могут поглощать свет вне зависимости от угла, под которым на них светит солнце.
«Действительно интересно то, что бабочки, которые развили эти сложные структуры в результате отбора в течение миллионов лет, все еще намного превосходят нашу инженерию», — сказал профессор биологии сингапурского колледжа Винод Саранатан.
Ученые изучили крылья бабочки под электронным микроскопом, а затем воссоздали 3D-модель. Оказалось, что благодаря случайно расположенным отверстиям, ширина которых не превышает нескольких нанометров, крылья «обыкновенной розы» могут рассеивать свет по всей поверхности и помогают поглощать тепло. Такие технологии помогут продвинуться в создании энергоемких солнечных пленочных элементов, которые пока используются в небольших устройствах, типа часов или калькуляторов.
Щетка для аллергиков и кошачий язык
Ученые из Технологического института Джорджии решили детально изучить строение кошачьего языка. Оказалось, что вкусовые сосочки имеют форму ковша с двумя полостями. Также они выяснили, что их длина играет центральную роль в кошачьей гигиене: чем они короче, тем животным сложнее доставлять слюну к основанию шерсти.
На основе этого ученые создали специальную расческу, зубьями для которой стали увеличенные модели вкусовых сосочков. Далее в ходе экспериментов выяснилось, что такое устройство проникает глубже в шерсть животных, а значит ее можно использовать для нанесения специальных лекарств непосредственно на кошачью кожу, потенциально давая возможность людям с аллергией жить с кошками — исследователи считают такой метод лучшей альтернативой уколам от аллергии и другим способам.
Также они предлагают использовать технологию для очистки ворсистых тканей, поскольку эксперимент показал, что технология делает уборку более эффективной.
http://bcs-express.ru/ (C)
Не является индивидуальной инвестиционной рекомендацией
При копировании ссылка обязательна Нашли ошибку: выделить и нажать Ctrl+Enter