От хирургических игл до гидрокостюмов: 10 технологий, вдохновленных природой

1. Комары и хирургические иглы

Японские ученые воспользовались решениями, реализованными в хоботке живого комара, чтобы сделать иглу для шприца, которая бы причиняла коже и другим тканям пациента минимальный вред. Японская игла, как и комариный хоботок, прокладывает себе путь с помощью тонкой пилы, да еще и вибрирует на частоте около 15 Герц — это помогает ей быстро и безболезненно проникнуть под кожу.

2. Светлячки и светодиоды

Светлячки однажды помогли повысить энергоэффективность светодиодных светильников. Ученые из Пенсильвании повторили структуру органов свечения жуков-светляков и обнаружили, что ее сложная геометрия позволяет отдавать больше света при тех же затратах энергии. Выигрыш получился нешуточный — до 90%. Светлячки явно знают толк в экономии.

3. Моллюски и клей

Моллюски давно решили задачу, которая долго была не по зубам человеческим технологам: как склеить что-то с чем-то… в воде? Изучив секрет моллюсков, с помощью которого они закрепляются на мокрых камнях, ученые выделили из него белок невероятной адгезивной силы. Полимер с содержанием этого белка склеивал металл в воде в десять раз лучше, чем все известные клеи.

4. Дятлы и черные ящики

Черепа птиц семейства дятловых — особенно тех видов, которые промышляют долблением твердой древесины — очень устойчивы к ударной нагрузке. У них есть эффективные приспособления для поглощения удара — гидравлические подушки, слой губчатого материала, особая геометрия. Инженеры из Калифорнийского университета в Беркли изучали компьютерные томограммы черепов дятлов, чтобы повторить их конструкцию в черных ящиках для самолетов, которые должны сохраниться в целости и сохранности после падения с высоты в 10 тысяч метров.

5. Вербльюжьи ноздри и опреснение морской воды

Верблюды выработали много полезных и эффективных приспособлений, помогающих выживать в сухом климате. И дело не только в знаменитых горбах. Верблюды умеют использовать влагу из собственного выдоха: ночью, когда в пустыне холодно, выдыхаемый пар оседает на верблюжьей морде и впитывается обратно. Нечто подобное реализовали ученые, работавшие над опреснительными установками для полива полей. Чтобы извлечь соль из морской воды, в этих установках используется холодная вода из подземных источников.

6. Колибри и вертолеты

Ученые из Стэнфордского и Вагенингенского университетов измерили крутящий момент крыльев 12 видов колибри и выяснили, что зависать в воздухе птицам позволяет выверенное соотношение длины и ширины крыла. Меньше всего усилий на то, чтобы висеть в воздухе перед цветком, тратили те колибри, у которых это отношение было больше (3,5 — 4). Исследователи расчитывают, что эти данные помогут улучшить эффективность вертолетных винтов.

7. Жирафы и здоровые вены

Жирафы — самые высокие сухопутные животные, а это значит, что у их сердца очень много работы: нужно закачивать кровь на большую высоту. А плотная, неэластичная шкура жирафов создает жесткий каркас, в котором комфортно чувствуют себя кровеносные сосуды. Жирафы помогли ученым создать компрессионную систему, которая приводит в порядок человеческие вены, когда они нуждаются в поддержке — в частности, при варикозном расширении.

8. Треска и хранение донорской крови

Атлантическая треска отлично чувствует себя в холодной воде — даже тогда, когда температура опускается ниже нуля (морская вода замерзает хуже из-за солености). Эти рыбы вырабатывают естественные антифризы — гликопротеины, которые удерживают жидкости их тела от превращения в ледяные иглы. Этим секретом трески воспользовались ученые из Уорикского университета, создавшие антифриз для донорской крови. Он безвреден и позволяет хранить кровь в холодильнике, не опасаясь, что клетки разорвет льдинками.

9. Каланы и гидрокостюмы

Каланы (морские выдры) всю жизнь плавают в довольно прохладных водах и чувствуют себя отлично. Сохранять стабильную температуру тела в воде им помогает плотный мех, который удерживает много воздуха и обеспечивает теплоизоляцию. Инженеры из MIT воспроизвели структуру каланьего меха в полимерном материале, который предлагается для шитья гидрокостюмов.

10. Кошачьи язычки и идеальные мочалки

Недавно ученые пригляделись к кошачьим языкам и наконец выяснили, как кошкам удается сохранять свою шерстку такой чистой без ванн и шампуней. Оказалось, что каждый волосок на язычке кошки — это тонкая трубочка, заполненная слюной. В них, как в пылесос, собирается вся грязь и пыль с шерсти, и благодаря им же шерсть в основном не остается у кошки во рту. Повторив структуру этих трубочек, ученые рассчитывают создать идеальные приспособления для очистки всего на свете. Особые губки, мочалки, и роботы-клинеры кажутся авторам исследования самыми логичными воплощениями этой «кошачьей» технологии.