9 bouwkundige werken die geïnspireerd zijn op de natuur
Ingenieurs kijken heel vaak naar planten en dieren om een deel van hun mechanismen op hun uitvindingen te reproduceren. Deze wetenschappelijke benadering wordt biomimisch genoemd en is in feite de studie van de biologische en biomechanische processen van de natuur om menselijke technologieën te verbeteren. Kort gezegd, ingenieurs proberen na te bootsen wat de natuur biedt om het toe te passen op hun projecten. Achter deze wetenschappelijke waarneming gaat het bewustzijn schuil dat planten en dieren zich met de tijd aan de omgeving hebben aangepast en systemen hebben gevonden die steeds anders en innovatief zijn om te overleven. Dit is waarom hun evolutie kan helpen bij het ontwikkelen van bouwkundige projecten die ons leven kunnen optimaliseren. Laten we enkele van deze werken van biomimetica bekijken.
1. De ijsvogel en de Shinkansen trein
De ijsvogel inspireerde de bouw van een hogesnelheidstrein in Japan, de Shinkansen. Het land staat bekend om zijn voertuigen op rails die met meer dan 300 km/h rijden en dit kenmerk zou van hen de belangrijkste bron van geluidsoverlast gemaakt hebben vanwege de luide geluiden die ze konden produceren. De ingenieurs werden vervolgens door deze vogel geïnspireerd om dit waarschijnlijke probleem op te lossen. De ijsvogel kan in feite met zijn langgerekte snavel in de lucht en in het water bewegen om zijn prooi te zoeken, zo min mogelijk te spatten en zo min mogelijk geluiden te maken.
De Shinkanken-trein werd gebouwd met een iets langere vorm en met een soort snavel aan de voorkant, wat betekent dat het voertuig niet veel lawaai maakt en met 15% minder elektriciteit rijdt dan andere treinen en is 10% sneller.
2. Gekko-vingers en klimproducten
Door de biomechanica van de vingers van de gekko te bestuderen, hebben ingenieurs zich gerealiseerd dat hun vorm van deze kleine reptielen buitengewone klimmers maakt. Hun studies hebben het vandaag mogelijk gemaakt om materialen te maken die geïnspireerd zijn door de vingers van gekko's om te klimmen, zelfs op glazen wanden.
3. Walvissen en windturbines
Rob and Stephanie Levy/Wikimedia Commons
De aerodynamica van de walvissen maakt hen perfecte zwemmers en daarom hebben hun vinnen, die lijken op vleugels, gekenmerkt door uitsteeksels, de aandacht van de ingenieurs getrokken.
WhalePower Tubercle Technology/Facebook
Deze laatsten hebben de beweging van de vinnen van de walvissen nagebootst om een ander soort windturbines te maken. In feite zijn deze getand, stiller en efficiënter dan gladde bladen.
4. Spinnenwebben en beschermend glas
Stephencdickson/Wikimedia Commons
Spinnenwebben hebben een biologische samenstelling waardoor ze zeer resistent en reflecterend zijn voor UV-stralen. De ingenieurs hebben zich hierop geïnspireerd om een soort glas te ontwerpen dat zichtbaar is voor de ogen van vogels, om te voorkomen dat ze op ramen botsen en zichzelf verwonden en het glas beschadigen. In feite weerspiegelen deze nieuwe producten, in aanvulling op hun weerstand, het UV-licht van de zonnestralen dat zichtbaar is voor de vogels.
Walker Glass Company Ltd/Youtube
5. Bramen en klittenband
Het klittenband dat we elke dag voor verschillende dingen gebruiken, komt van de studie van Alpine dicardio, de plant met microscopisch kleine haaknaalden die het mogelijk maken om zich op elk materiaal te bevestigen, inclusief de stof.
6. De lotusbloem
UltraTech International, Inc./Youtube
De lotusbloem heeft als kenmerk dat hij hydrofoob is, dat wil zeggen dat het water niet op zijn oppervlak blijft. Deze eigenaardigheid heeft ertoe geleid dat ingenieurs een soort waterafstotend, olie-afstotend en vetafstotend afdichtmiddel hebben ontworpen, geschikt voor verschillende oppervlakken van sommige voertuigen en gereedschappen.
7. De woestijnkever van Namibië
WIRED/Youtube
De Namibische woestijnkever staat bekend om zijn karakteristieke verzameling van uitwerpselen. Terwijl ze het bestudeerden, ontdekten de wetenschappers dat deze kever ook water verzamelt, het tot druppels in zijn omhulsel comprimeert en het vervolgens op zijn kop richt en het opdrinkt. Het is vanwege dit kenmerk dat ingenieurs een systeem hebben ontworpen om water af te koelen en schoon te maken van toxines.
8. De haai
De haai is een uitstekende zwemmer dankzij de kleine groeven op de huid die de weerstand van het water tijdens het zwemmen verminderen. NASA heeft een soort materiaal ontwikkeld voor de constructie van waterbestendige scheepsvoertuigen dat op deze vissen is geïnspireerd. Dit product wordt ook gebruikt om vliegtuigen te bouwen en om zwemkleding te maken.
Noémie/Gautier/Adrien/Quentin/Wikipedia
9. De vleugels van de zwarte vlinder en zonnepanelen
Terwijl ze de vleugels van de zwarte vlinder observeerden, hebben wetenschappers ontdekt dat de cellen in staat zijn om licht vanuit elke hoek te absorberen. Ingenieurs hebben hun verzamelsysteem geëmuleerd om nieuwe zonnecellen te ontwikkelen om meer zonne-energie te verzamelen.
