10种大自然教会我们人类创造高科技的动物

人类已经取得了一些惊人的成就：摩天大楼，太空旅行，深海潜水等等。然而尽管我们很聪明，但自然界中仍然有许多我们令我们惊讶的工程。植物和动物始终展现出惊人的工程壮举。以下是自然界如何教会我们创造先进技术的十个例子。
10、鲨鱼皮和航空旅行

鲨鱼成为众多恐怖故事的主题是有原因的：它们是自然界中最有效的掠食者。这些猎人的皮肤经过水优化处理，这要感谢他们帮助他们达到了最高的速度。鲨鱼皮的表面由微小的“牙齿”组成，称为“牙齿”。这些真皮细齿（也称为泥石鳞）具有引导水的凹槽，因此减少了阻力。

来自德国弗劳恩霍夫协会的三名科学家提供了一项出色的应用程序。在仔细研究鲨鱼皮后，他们开发了一种特殊的涂料。当将这种油漆刷到特殊的模板上并涂在飞机表面上时，可实现鲨鱼皮的结构并减少阻力。研究人员声称，如果将这种涂料应用于地球上的每架飞机，每年将节省多达448万吨的燃料。
9、鱼和风力发电农场

看着一群鱼在大海中几乎同步的游泳，真是令人着迷。他们似乎彼此保持同步，即使突然转弯也是如此。这种行为背后的一种理论是，学校中的鱼可以偏离周围鱼的流动模式。本质上讲，风力发电农场是一种节能技术。约翰·达比里教授领导的加州理工学院的一个团队设计了以类似方式运行的立式风力涡轮机。当组合在一起时，它们通过使用相邻涡轮机产生的气流变得更加节能。结果是形成了一系列性能优于传统风车的风力涡轮机。这些发现得到了斯坦福大学，约翰霍普金斯大学和特拉华大学进行的类似研究的支持。
8、座头鲸和涡轮叶片

正如座头鲸所证明的那样，自然给我们提供了更多关于风力发电效率的知识。座头鲸和风力涡轮机都受益于减少表面阻力。温柔的巨人通过其鳍状结节的结节得以实现。结节使鲸鱼能够以最小的阻力进行操纵，这在寻找食物时必不可少。当然，这种设计也可以很好地应用于风力涡轮机。西切斯特大学的弗兰克·费什教授与一个团队合作设计了带有结节的涡轮叶片。最终的设计效果很好，甚至可以在低风速区域聚集风。菲什是加拿大鲸鱼动力公司的总裁，该团队根据他的团队的发现致力于改进涡轮和风扇的设计。
7、壁虎和动力胶

小时候我们会很好奇壁虎为什么可以毫不费力地走在墙上。爬壁蜥蜴的奥秘使数千年来的观察者感到困惑。终于在2002年解决了这一问题，当时研究人员在壁虎脚上发现了数百万个称为setae的细小毛发。刚毛有助于产生弱的，短距离的静电力，称为范德华力。虽然有许多提议的这种自然壮举的应用，但其中一项特别成功：一种名为Geckskin的产品。马萨诸塞州大学阿默斯特分校的三位进取的毕业生创造了这种可重复使用的超级胶粘剂，其灵感来自壁虎脚的力学原理。黏性材料在光滑的墙壁上最多可容纳317千克（700磅）。自首次亮相以来，Geckskin赢得了CNN，彭博社和《卫报》（最后一个称其为“大象用蝇纸”）等组织和新闻机构的称赞。
6、蝙蝠和SmartCanes

蝙蝠以夜间出众的能力而闻名，这是由于它们具有独特的利用回声定位技术在黑暗中区分物体的能力。它们发出高音调的声呐频率，从该生物飞行时可能与之碰撞的物体反弹。印度德里印度理工学院的一个研究小组从蝙蝠身上获得了启发。通过研究，他们创建了SmartCane。该设备会向蝙蝠发出类似的信号，以检测潜在的危险物体。该设备附着在标准的白色拐杖上。当波返回到设备时，它会振动，让用户知道避免在其路径中碰到物体。尽管已经存在类似的技术，例如广泛使用的Ultracane，但SmartCane的开发人员希望创建一种产品。这不仅对每个人都有用，而且负担得起。 SmartCane的零售价约为50美元，而Ultracane的零售价为1,000美元。
5、甲虫和收集水资源

有效的取水方式一直是现代时代的最大挑战之一。水是一种珍贵的资源，很难相信任何生物都只能将它从稀薄的空气中抽出来。然而，细齿夜蛾甲虫可以做到这一点。这种甲虫原产于非洲西南部沿海的纳米布沙漠，这是地球上最热，最不受欢迎的地方之一。当风将大雾从海洋吹入时，水滴沿着甲壳虫的背部一系列玻璃状的凸起聚集。然后，水滴沿着小通道流到甲虫的嘴。这个过程对于昆虫的生存至关重要，因为雾气每个月只滚动约六次。研究人员已经进行了多次尝试来复制这种有用的能力。首先，英国国防部的科学家在2001年进行了研究，以创建可以在干旱地区积水的帐篷和屋顶瓦片。一家名为NBD Nano的公司也受到了甲虫的启发。该公司由四名生物学，有机化学和机械工程专业的毕业生创立，旨在生产基于甲壳的自填充水瓶。截至2012年，他们正在生产原型并投放市场。
4、海绵和太阳能电池板

乍看之下，橙色马勃球海绵看起来可能并不多。除了时髦的淋浴配件之外，还有谁能将其用于其他用途？事实证明，这些简单的无脊椎动物具有从海水中收集硅并利用其堆积海绵状体的特殊能力。这个过程可能会提供一种制造更便宜，更环保的太阳能电池板的方法。制造商通常通过在惰性表面上放置化学品以形成薄的结晶层来制造太阳能电池板。该层充当半导体，当阳光照射时会产生电流。这种高温，低压过程耗费大量能源，因此非常昂贵。加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校的研究人员Daniel Morse和他的团队设计了一种方法，可以模仿橙色马勃球海绵在不使用高温和低压的情况下生产硅的能力。海绵通过使用一种名为硅酸盐的酶来实现这一壮举，该酶可将海水中的硅酸转化为二氧化硅尖峰。通过使用液态硝酸锌代替海水和氨水代替硅酸盐，该团队得以复制海海绵的工艺并应用它到太阳能电池。该过程需要进一步发展，但这是使每个人都更容易使用太阳能的有前途的方法。
3、木蜂和太空

用于外层空间的工具通常也会遇到相同的问题：它们体积大，工作缓慢且会消耗大量能量，太空钻也不例外。更麻烦的是，土式钻头的运动会使它们在低重力环境中漂浮起来。该种雌性也被称为角尾黄蜂，在其身体的后部运动着一个产卵器，一个用于产卵的尖头管状结构。她通过寻找合适的树来产卵，将产卵器驱入树干，并将鸡蛋放入树干。整个过程完全不会伤害她，这令人印象深刻，因为这种小昆虫基本上将她的身体驱使成实木。2006年，英国巴斯大学的四个科学家组成的小组发表了一篇论文，提议以雌性木蜂为原型的太空钻。该钻具足够强大，可以使用与产卵器相同的设计钻出坚固的岩石。该小组的仿生学教授朱利安·文森特表示，最困难的部分是让太空机构接受这种新设计。他说，如果当前的工程师仍在工作，太空工程师通常不喜欢使用更新的技术。
2、蝴蝶和无眩光的屏幕

蝴蝶擅长启发视觉技术，因此消除手机屏幕眩光的秘诀也可能来自这些可爱的动物，这也就不足为奇了。 2015年，卡尔斯鲁厄理工学院的德国研究人员做出了一个令人惊讶的发现：玻璃翼蝴蝶翅膀上不规则形状的纳米结构的存在消除了大部分反射光。他们的发现发表在《自然通讯》杂志上，有关如何将该技术应用于移动设备屏幕的研究仍在进行中。如果成功在户外您可以不用再艰难的阅读手机。
1、白蚁和绿色建筑

整个非洲发现的一项惊人的自然壮举是巨大的白蚁丘。这些结构完全由地球构成，可以高得惊人，可以容纳大量的白蚁群落。不仅如此，它们还有一种非常有效地调节温度和通风的方法。一方面，这些土丘通常以南北向建造。这样，当太阳较低时，土墩就可以吸收热量到基地，并避免在一天中最热的时候暴露过多的热量。白蚁打开和关闭土墩内的一系列通风孔，以调节从结构底部散发出来的温暖空气。全世界的工程师已经注意到白蚁的设计能力，并将其改造为人类使用。津巴布韦哈拉雷的Eastgate中心是该国最大的购物和办公大楼，其建筑灵感来自于白蚁丘的绿色建筑原理。该建筑物没有常规的加热或冷却系统，而是使用由风扇和通风口组成的被动系统来全年调节温度。它是由当地建筑师米克·皮尔斯设计的，他还在澳大利亚墨尔本设计了类似的建筑。