数百万年的进化塑造了我们周围的世界，创造了许多不可思议的事物。 仿生学是指我们观察自然界的特征并将其或部分复制用于人类技术和设计。 仿生学在实践中有许多优秀的例子。
仿生学涉及人类活动的许多领域。 从医学到研究、工业、经济、建筑、城市规划、农业和管理。 这份清单并不详尽，因为仿生学首先是一个关于我们如何处理这些专业领域的问题。 因此，它可能或多或少直接适用于所有部门。
仿生学的概念基于一个关键思想：自然总是按照经济和效率的原则运作，同时不产生废物。 还记得 Lavoir 说过“没有丢失，没有创造，一切都在改变”吗？ 就是这个主意。 无论应用领域如何，仿生哲学都是负责任和全球战略的一部分 可持续发展 旨在平衡地球资源的使用方式。
目录
什么是仿生学？
仿生学，（顾名思义，是对生物的模仿）旨在从自然选择和自然采用的解决方案中汲取灵感，并将其原理转化为人体工程学。 它是一种通过模仿自然界中的设计和想法来创建解决人类挑战的方法。 它无处不在：建筑物、车辆，甚至材料。
仿生学作为一种方法是一段美丽的旅程，我们可以从大自然中学到什么，在这个过程中，我们加强了与自然世界的关系和联系。 这是为全人类和所有物种创造一个更可持续、更健康、更公平的世界的重要因素。 所以我们认为总结一些最值得注意的例子会很有趣。
10 儿童和学者的仿生学真棒例子
如前所述，仿生学从自然和自然系统中寻找灵感，使用受自然启发的策略来改进设计。 通过适应和进化，这个角色花费了数百万年的时间来解决问题，最终产生了一些令人难以置信的创新。 低效率并不会持续很久，人类工程师和设计师经常会在那里寻找现代问题的解决方案。
这里有一些超酷的仿生学例子，它们在科学、工程和创新中受到了儿童和学者的自然启发设计的影响。
- 仿鲨鱼皮泳装
- 受翠鸟启发的子弹头列车（就像迪士尼中的那种）
- 以座头鲸为蓝本的风力涡轮机
- 甲虫和自灌水瓶
- 一个吸引人的 像啄木鸟一样震惊
- 头足类伪装
- 受白蚁启发的通风系统
- 鸟类启发的喷气式飞机
- 毛刺和魔术贴
- 蝴蝶翅膀和太阳能
1. 仿鲨鱼皮泳装
鲨鱼是海洋中最大的掠食者之一。 虽然鲨鱼以其敏锐的嗅觉和快速再生的牙齿而闻名，但新的研究可能指出该物种的皮肤是其最具进化性的利基资产。
鲨鱼皮上覆盖着无数被称为“真皮细齿”的重叠鳞片。 运动时，这些真皮细齿会形成一个低压区。 这种前缘涡流实质上将鲨鱼向前“拉”，也有助于减少阻力。 不用说，这种设计有很多应用。
科学家已经复制 真皮细齿 在泳衣（现在在主要比赛中被禁止）和船底。 2008 年夏季奥运会期间，迈克尔·菲尔普斯 (Michael Phelps) 成为焦点，鲨鱼皮泳装受到了媒体的广泛关注。
众所周知，Speedo 将仿生鲨鱼皮融入 2008 年奥运会的泳装系列中。 据史密森尼学会称，98 年奥运会上 2008% 的奖牌是由穿着鲨鱼皮泳装的游泳运动员赢得的。 从那时起，技术就被禁止参加奥运会比赛。
同样，虽然许多 水 众所周知，鲨鱼的身体上会寄生其他海洋物种（例如藤壶），可以这么说，鲨鱼仍然相对“干净”。 这些微小的真皮细齿还帮助鲨鱼抵御藻类和藤壶等微生物。 此后，美国海军基于这种皮肤模式开发了一种名为 Sharklet 的材料，以帮助抑制船上的海洋生物生长。
2. 受翠鸟启发的子弹头列车（就像迪士尼中的那种）
翠鸟有专门的喙，可以让它们潜入水中捕食，同时产生最小的飞溅。 利用这种新机头，下一代 500 系列列车的速度提高了 10%，耗电量减少了 15%，而且最重要的是，不再有“隆隆声”。
当日本工程师承担升级高速子弹头列车的艰巨任务时，他们的设计遇到了一个不幸的障碍。 问题不在于让这些列车达到所需的速度，而在于列车前方的空气位移所产生的大量噪音。 当火车进入隧道时，车辆经常会发出巨大的冲击波，称为“隧道轰鸣”。
冲击波的威力甚至对几条隧道造成结构性破坏。 为了尽量减少这种繁荣，日本工程师模仿了翠鸟的鸟嘴，这种鸟嘴在进入水域时造成的飞溅最小。 通过创造这种新的机头形状，火车的速度提高了 10%，耗电量减少了 15%，而且最重要的是，不再有“隆隆声”。
这种创新过程称为人工光合作用，仿生叶从阳光中产生氢燃料。 通过利用太阳能分解水，这有望成为潜在的全球能源突破。
这种类型没有排放 可再生能源 燃料
3. 以座头鲸为蓝本的风力涡轮机
例如，座头鲸使用凹凸不平的结节鳍来推进，这似乎有悖常理。 这些鲸鱼影响了风力涡轮机的新模型。
鲸鱼，被称为世界上最大的鱼，长期在海洋中游弋，进化使它们成为一种超高效的生命形式。 他们可以潜入水面以下数百英尺并在那里停留数小时。 它们通过以比肉眼所能看到的小的动物为食来维持巨大的体型，并且它们用超级高效的鳍和尾巴来驱动它们的运动。 由于座头鲸的存在，这些成为可能。
座头鲸前鳍上的脊，称为结节，会影响水流过鳍的方式。 它在水中产生空气动力流。 尽管体型庞大，结节仍能让它们高速游动。
我们的许多现代空气动力学设计都依赖于相当基本的原理。 为了获得最佳的升力和最小的阻力，光滑的边缘和简洁的线条是关键。 然而，在整个动物王国中，许多物种都具有非凡的提升能力。
杜克大学、西切斯特大学和美国海军学院的科学家发现，鲸鱼鳍前缘的凸起大大提高了效率，减少了 32% 的阻力，增加了 8% 的升力。 这些经过调整的叶片还有助于以每小时 10 英里的速度产生与传统涡轮机以每小时 17 英里的速度产生的相同数量的功率。
公司正在将这一想法应用于风力涡轮机叶片、冷却风扇、飞机机翼和螺旋桨。
4. 甲虫和自注水瓶
在这个时刻这已经不是什么秘密了：获得水对任何人来说都是至关重要的 可持续发展 总体而言，这个星球上的文明和生命。 虽然地球上的一些地方拥有丰富的水资源，如湖泊和河流，但更干旱的气候必须靠有限的降水来应对。
源自在地球上最恶劣环境之一中茁壮成长的甲虫的技术很可能有助于启动下一代清洁能源 集水.
原产于纳米布沙漠的甲虫（Stenocara 甲虫）由于其独特的外壳设计，通过背上积水来生存干燥和恶劣的环境。 他们也被称为“集水大师”。 他们将翅膀对准海风，背上的隆起物将水滴汇集到嘴里。
工程师们创造了一个具有类似集水和防水凸起的水瓶。 该项目可以帮助开展水资源保护工作，并使干旱地区的社区更容易获得水资源。
保护或社区规划专业的专业人员可能会参与涉及这种仿生工程方法的多个水资源保护项目。 全球约有 22 个国家/地区使用网从空气中收集水，因此这种效率提升可能会产生重大影响。
5. 像啄木鸟一样吸收震动
啄木鸟以其非凡的挖掘能力而闻名。 这些生物用它们的喙觅食昆虫，并为自己创造角落，而不会因快速而有力的啄食而头部受伤。
当啄木鸟钻这些洞时，它们每秒经历近 1200 次 22 重力拉力 (Gs) 的减速。 从正确的角度来看，一场严重的车祸会给乘客带来相当于 120 G 的重力。
加州大学伯克利分校使用 CT 扫描进行的研究发现，啄木鸟有四种旨在吸收机械冲击的结构。 这只鸟的半弹性喙、头骨后面的“海绵状骨”材料区域和脑脊液共同作用，以延长脑震荡发生的时间，从而抑制振动。
基于这些结构，航天工程师经常使用这些结构来设计能够在发生故障之前吸收更多力的抗陨石航天器和飞机黑匣子。 这种自然的设计也可以帮助飞机和航空工程师在未来开发出更多优质技术。
6. 头足类伪装
像所有头足类动物一样，鱿鱼能够发光（生物发光）以及改变它们的肤色。 这种伪装能力使它们能够躲避捕食者，而生物发光使它们能够与配偶交流和/或吸引配偶。 这种复杂的行为是由专门的皮肤细胞和肌肉网络产生的。
休斯顿大学的研究人员制造了一种类似的设备，能够检测周围环境并在几秒钟内匹配它们。 这个早期的原型使用灵活的像素化网格，利用执行器、光传感器和反射器。 当光传感器检测到周围环境发生变化时，就会向相应的二极管发送信号。
这会在该区域产生热量，然后热色网格会改变颜色。 这种人造“皮肤”在未来可能同时具有军事和商业应用。
7. 受白蚁启发的通风系统
白蚁经常因为它们的破坏性而名声不佳。 然而，白蚁因创造了地球上一些最精密的冷却通风系统而臭名昭著。 即使在一些最热的地方，这些白蚁丘内部仍然异常凉爽。 虽然外面的温度一整天都在从低温到高温剧烈波动，但白蚁巢穴的内部温度却稳定在一个舒适的温度。
土丘使用错综复杂的有意气穴网络，利用对流创造了一个自然通风系统。 这是建筑和建筑专业人士如何使用自然元素和 可持续材料 提高炎热气候下建筑项目的安全性和质量。
例如，津巴布韦哈拉雷的东门购物中心，高 333,000 平方英尺，使用的供暖和制冷能源比传统建筑少 90%，其大型烟囱可在夜间自然吸入冷空气以降低店内温度楼板，就像白蚁窝一样。
8. 受鸟类启发 喷气机
通过使用 V 形，鸟类可以将飞行距离增加 70% 以上。 科学家们发现，当一只鸟拍动翅膀时，鸟群呈熟悉的 V 字形时，它会产生一个小的上升气流，将这只鸟举到后面。
当每只鸟经过时，它们都会为划水增加能量，帮助所有鸟保持飞行。 通过在堆栈中轮换顺序，他们分散了精力。
斯坦福大学的一组研究人员认为，客运航空公司可以通过采用相同的策略来节省燃料。 由 Ilan Kroo 教授领导的团队设想了这样的场景：来自西海岸机场的喷气式飞机在飞往东海岸目的地的途中相遇并编队飞行。
克鲁和他的研究人员认为，通过像鸟类一样以 V 字形飞行，飞机在前面轮流飞行，与单飞相比，飞机可以减少 15% 的燃料消耗。
9. 毛刺和魔术贴
魔术贴是仿生学的一个广为人知的例子。 您可能在年轻时穿过带魔术贴绑带的鞋子，您当然可以期待在退休后穿同样类型的鞋子。
1941 年，瑞士工程师乔治·德·梅斯特拉尔 (George de Mestral) 发明了维可牢尼龙搭扣，当时他去除了爱犬的毛刺，并决定仔细研究它们的工作原理。
毛刺针末端的小钩启发了他创造现在无处不在的魔术贴。 想一想：如果没有这种材料，世界就不会知道 Velcro jumping 一项运动，在这项运动中，穿着全套 Velcro 衣服的人试图将身体尽可能高地抛到墙上。
10. 蝴蝶翅膀和太阳能
“普通玫瑰”蝴蝶通过用翅膀吸收阳光来加热身体。 通过在电子显微镜下研究它的翅膀，研究人员发现它们身体上的孔可以分散阳光并使它们保持温暖。
利用这种机制，研究人员创造了一种类似于蝴蝶翅膀 3D 模型的硅薄膜，并将其应用于太阳能电池，从而改进了其整体设计。 这种新能源电池通常可以在光线较暗的条件下吸收更多的阳光。 通过在太阳能行业中使用这项技术，工程师可以帮助社区和当地企业增加他们的 可持续能源 用法。
结论
我希望随着科学家们更多地研究自然世界来回答人类的问题，他们开始越来越多地看到，进化论这个严重错误的想法是不可能的。 现在轮到你根据自然界中发现的东西进行创新了！ 随心所欲地发挥创意，并征得父母的同意
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Ahamefula Ascension 是一名房地产顾问、数据分析师和内容作家。 他是希望燃烧基金会的创始人，也是该国一所著名大学的环境管理专业毕业生。 他痴迷于阅读、研究和写作。