@ 2015.07.31 , 22:10

人类工程师从鸟类学到的11件事

我们真的应该取消“bird brain(没脑袋)”这种侮辱之词:工程师们正在学习许多有关于鸟类的习性,将所学知识应用到研制飞机和其他的技术上。下面几个例子可以说明鸟类是如何激发我们的无限创意的。

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1、啄木鸟减震器

如果你曾经看过啄木鸟用嘴击打树干,会不会好奇为什么它们小小的脑袋能够抵挡伤害,其实你不是一个人,因为科学家们也思考过同样的问题。他们发现啄木鸟的多层喙和头骨中的某些部分是柔软且具有弹性的,这能让它们的脑袋在受到伤害之前转移能量。根据这种设计来制造保护外壳,可以确保太空垃圾与航天飞机隔离,也可以减轻足球对运动员的伤害。(他们已经证实这种技术可以保护精密的电子零件不受到外来损害。)

2、高效的V型阵列

有一种鸟儿趋向于排列成V型的解释:前面的鸟能够产生一种动力,让它的伙伴们不断尾随它,这意味着它们可以飞很久都不会累。工程师们认为这是一种动力波,有助于设计飞机的飞行策略,能够比之前节省更多的燃料。

3、构建更好的地板

商业大厦需要经得起一大波沉重又稳定的客流量。为了吸收成千上万的脚步,未来的地板将从乌鸦头骨得到灵感,它是由一系列的“壳”状层紧密地连接和构造而成的。最终将会变得更强大更纤薄的,比传统地板更具结构完整性。

4、无人驾驶飞机

无人机的用途远远不止军事或邮购业务:搭载适当的设备,无人机能够对抗森林火灾或者定位偷猎者。为了执行更复杂的任务,人们需要模仿鸟类在类似树之类的障碍物之间飞行。利用大量的数据,科学家们希望能够复制鸟类的翅膀折叠,适应它们所处的环境,必要时还会急转弯。

5、猫头鹰可以帮助减少飞机的噪音

猫头鹰可怕(其实并不会)的一个原因是因为它们就像一位夜间忍者,可以静悄悄地移动,这归功于翅膀前面的锯齿状羽毛、翅膀后面的稀疏羽毛,还有能减少噪音的腿部羽毛。飞机很快会整合须边型的翅膀,并覆盖到起落架上以减少分贝等级。

6、鸵鸟形的救援机器人

并不只是会飞行的鸟类才能给机器人带来进步。由于鸵鸟用两条腿走路,所以它们是穿越障碍物和崎岖地形的完美案例。我们正在研发拥有类似的双腿姿势、能够在快速行走时保持平衡的双足机器人。

7、更好的着陆

让无人机或其他小型飞机降落在指定位置是很困难的,这就是为什么开发人员着迷于研究鸟儿如何集中并栖息在狭小的空间。他们观察到倾斜舷缘的机翼可以产生阻力、减速下降。为了复制了这项能力,工程师们正在研发电动尾巴,能在一瞬间采取紧急措施。以后我们或许能够令机器人降落到跟电线一样狭窄的地方。

8、蜂鸟直升机

蜂鸟能在一个地方悬浮的能力是自然界最令人印象深刻的壮举之一。微型直升机能实现类似它们的能力(尽管只是旋转而不是拍打),不过工程师们正在观察鸟类以更好地缩小之间的差距,将转动功率提高约30%。

9、一种将水带到沙漠的喙

鸻鹬鸟可以用类似衣夹的嘴收集水滴,合上嘴将水送往自己的喉咙。研究人员模仿这种技能,创建一个可以收集烟雾、获取水滴的设备,它获取空气中的水滴,为干旱地区收集了水。希望借助这个设计能够高效产生一天量的饮用水。

10、安静的高速列车

日本的列车速度很快,进入隧道会发生一种称为“微压波噪音”的现象,它会使空气的压力突然增加。为了解决这个问题,工程师们发现有些鸟类能够迅速潜入水却没有干扰。火车的鼻尖部分被改造得更类似于鸟类的小嘴,这样不仅能减少空气阻力,还能提高13%的能源效率。

11、鹰的爪子

鹰可以毫不费劲地从陆地或水里抓取猎物:它猛地把腿伸向前方,当接近猎物后双腿向后摆动,毫不犹豫。无人机工程师们正在研发爪机式无人机,这样机器能够从地上抓住目标而不用停下,不会浪费宝贵的能源。

本文译自 mentalfloss,由译者 小松鼠 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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