5 ตัวอย่างของเทคโนโลยีชีวภาพ

นักวิทยาศาสตร์กำลังมองหาธรรมชาติเพื่อแก้ปัญหาด้านเทคนิค

เมื่อเวลาผ่านไปการออกแบบผลิตภัณฑ์ได้รับการขัดเกลามากขึ้น การออกแบบจากอดีตมักจะดูเหมือนจะเป็นเรื่องเหลวไหลและมีประโยชน์น้อยกว่าของวันนี้ เมื่อความรู้ด้านการออกแบบของเรากลายเป็นความซับซ้อนมากขึ้นนักวิทยาศาสตร์และนักออกแบบได้มองไปที่ธรรมชาติและความหลากหลายของการปรับตัวที่สง่างามและซับซ้อนเพื่อให้คำแนะนำในการปรับปรุงความรู้ของเราต่อไป การใช้ธรรมชาติเป็นแรงบันดาลใจสำหรับเทคโนโลยีของมนุษย์เรียกว่า Biomimetics หรือ Biomimicry ต่อไปนี้เป็นตัวอย่าง 5 ตัวอย่างของเทคโนโลยีที่เราใช้ในปัจจุบันซึ่งได้รับแรงบันดาลใจจากธรรมชาติ

เวลโคร

หนึ่งในตัวอย่างที่เก่ากว่าของนักออกแบบที่ใช้ธรรมชาติสำหรับแรงบันดาลใจของผลิตภัณฑ์คือ Velcro 2484 วิศวกรชาวสวิสจอร์จเดอ Mestral สังเกตโครงสร้างของเสี้ยนหลังจากพบจำนวนฝักฝักติดอยู่กับสุนัขของเขาหลังจากเดิน เขาสังเกตเห็นโครงสร้างของตะขอขนาดเล็กบนพื้นผิวของเสี้ยนที่อนุญาตให้แนบตัวกับคนที่เดินผ่านได้ หลังจากการทดลองและข้อผิดพลาด Mestral ก็ได้รับการจดสิทธิบัตรแล้วในการออกแบบซึ่งได้รับการยอมรับว่ากลายเป็นรองเท้าและชุดเครื่องแต่งกายที่เป็นที่นิยมอย่างมากโดยขึ้นอยู่กับโครงสร้างของตะขอและห่วง Velcro เป็นตัวอย่างของ biomimicry ก่อน biomimicry แม้มีชื่อ; การใช้ธรรมชาติสำหรับแรงบันดาลใจในการออกแบบเป็นแนวโน้มที่ยาวนาน

เครือข่ายประสาทเทียม

เครือข่ายประสาทเทียม หมายถึงรูปแบบการคำนวณที่สร้างแรงบันดาลใจจากการเชื่อมต่อเส้นประสาทในสมอง นักวิทยาศาสตร์ด้านคอมพิวเตอร์ได้สร้างเครือข่ายประสาทด้วยการสร้างหน่วยประมวลผลแต่ละชุดการปฏิบัติงานพื้นฐานการเลียนแบบการกระทำของเซลล์ประสาท เครือข่ายถูกสร้างขึ้นโดยการเชื่อมต่อระหว่างหน่วยประมวลผลเหล่านี้มากเช่นเดียวกับที่เซลล์ประสาทเชื่อมต่อกันในสมอง การใช้แบบจำลองการคำนวณนี้นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างโปรแกรมที่ปรับเปลี่ยนได้และมีความยืดหยุ่นสูงซึ่งเชื่อมต่อด้วยวิธีต่างๆเพื่อทำหน้าที่ต่างๆ การใช้งานเครือข่ายประสาทเทียมส่วนใหญ่ได้รับการทดลองแล้ว แต่ผลงานที่ได้รับความสำเร็จสำหรับงานที่ต้องใช้โปรแกรมเรียนรู้และปรับตัวเช่นการจำแนกและวินิจฉัยโรคมะเร็ง

แรงขับ

มีตัวอย่างของวิศวกรที่ใช้ธรรมชาติเพื่อเป็นแนวทางเกี่ยวกับวิธีขับเคลื่อนที่มีประสิทธิภาพ ตัวอย่างแรกของมนุษย์ที่พยายามเลียนแบบเที่ยวบินนกพบกับความสำเร็จที่ จำกัด อย่างไรก็ตามนวัตกรรมล่าสุดได้มอบการออกแบบเช่นชุดกระรอกบินซึ่งช่วยให้ skydivers และจัมเปอร์พื้นฐานสามารถเหินแนวนอนได้อย่างมีประสิทธิภาพอย่างไม่น่าเชื่อ การทดลองเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้ค้นพบถึงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงในการเดินทางทางอากาศด้วยการจัดเครื่องบินในรูปแบบ V ที่เลียนแบบการย้ายถิ่นของนก

การเดินทางทางอากาศไม่ได้เป็นผู้รับประโยชน์เพียงอย่างเดียวของการทำชีวจาสตร์วิศวกรได้ใช้การขับเคลื่อนด้วยน้ำในลักษณะเป็นแนวทางในการออกแบบ บริษัท ที่เรียกว่า BioPower Systems ได้พัฒนาระบบเพื่อควบคุมพลังคลื่นด้วยการใช้ครีบที่ได้รับแรงบันดาลใจจากการลากจูงปลาที่มีประสิทธิภาพเช่นปลาฉลามและปลาทูน่า

พื้นผิว

การคัดเลือกโดยธรรมชาติมักจะทำให้พื้นผิวของสิ่งมีชีวิตมีรูปร่างที่น่าสนใจเพื่อปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่อาศัยอยู่ นักออกแบบได้ปรับตัวในการดัดแปลงเหล่านี้และหาแนวทางใหม่สำหรับพวกเขา พืชดอกบัวได้รับการปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมทางน้ำ ใบของพวกเขามีการเคลือบขี้ผึ้งที่ขับไล่น้ำและดอกไม้มีโครงสร้างที่เป็นเกล็ดกล้องจุลทรรศน์ที่ป้องกันสิ่งสกปรกและฝุ่นละอองจากการเกาะติด นักออกแบบจำนวนมากกำลังใช้คุณสมบัติ "ทำความสะอาดตัวเอง" ของดอกบัวเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่ทนทาน บริษัท หนึ่งได้ใช้คุณสมบัติเหล่านี้ในการสร้างสีที่มีพื้นผิวที่มีพื้นผิวด้วยกล้องจุลทรรศน์ซึ่งจะช่วยขับไล่สิ่งสกปรกจากภายนอกอาคาร

นาโนเทคโนโลยี

นาโนเทคโนโลยีหมายถึงการออกแบบและสร้างวัตถุในระดับอะตอมหรือโมเลกุล ในฐานะที่มนุษย์ไม่ได้ทำงานในระดับเหล่านี้เรามักมองธรรมชาติเพื่อเป็นแนวทางในการสร้างสิ่งต่างๆในโลกเล็ก ๆ นี้ ไวรัสโมเสคที่เป็นยาสูบ (TMV) เป็นอนุภาคขนาดเล็กเหมือนหลอดที่ถูกนำมาใช้เป็นตัวสร้างเพื่อสร้างวัสดุนาโนและวัสดุเส้นใยขนาดใหญ่ ไวรัสมีโครงสร้างยืดหยุ่นและมักจะทนต่อช่วงกว้างของ pH และอุณหภูมิได้ Nanowire และ nanotubes ที่สร้างขึ้นจากการออกแบบของไวรัสอาจเป็นระบบการจัดส่งยาที่สามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงได้