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仿生學(xué)科技的高端節(jié)能應(yīng)用:不用空調(diào)的恒溫建筑

發(fā)布時(shí)間:2009年11月13日 來源:

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    自然界,生物的進(jìn)化史就是一部解決困難化解危機(jī)的百科全書。
  

    從誕生于這個(gè)宇宙的第一天起,各種生物就不得不面臨著這個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜而又瞬息萬(wàn)變的生存環(huán)境,他們?yōu)榱松娌粩嗟慕邮芴魬?zhàn),并運(yùn)用獨(dú)一無二的策略去化解危機(jī)。也就是說,即使是面臨同一問題,不同的生物也會(huì)有不同的自我保護(hù)方式。現(xiàn)在,科學(xué)家正逐步意識(shí)到,對(duì)于我們?nèi)祟惗?,這些不同種屬的生物所啟用的自我保護(hù)方式是一個(gè)大型的資料庫(kù)。我們可以將之應(yīng)用到生活中的各種領(lǐng)域中,比如說建筑業(yè),醫(yī)學(xué),能源產(chǎn)生業(yè),交通,食品制造業(yè),以及食品包裝業(yè)。  
 

    生物仿生學(xué)是指對(duì)于每一種獨(dú)一無二的生物進(jìn)行研究,模擬其內(nèi)在的、環(huán)保的、天然的特性,并將其應(yīng)用于生活中,以此來化解我們?nèi)粘I钪忻媾R的困難。   


    依賴著自然界賦予的靈感,研究者開發(fā)出了越來越多的解決問題的方案,因此保護(hù)生態(tài)環(huán)境以及保護(hù)瀕危動(dòng)植物的活動(dòng)也應(yīng)該日趨完善。有時(shí)候,為了保護(hù)一些不知名的動(dòng)物,一項(xiàng)大型的開發(fā)項(xiàng)目就被擱置甚至說被取消了,有些人就會(huì)認(rèn)為這是過激反應(yīng),但是他們應(yīng)該意識(shí)到任何危及到瀕危動(dòng)植物的活動(dòng),終將影響到我們自己。在將來的某一天,這項(xiàng)活動(dòng)所帶來的后果將不僅損害我們的利益,而且將影響我們的切身生活。
  

    以下是一些應(yīng)用了仿生學(xué)科技的高端成果:   


   新型空調(diào):向白蟻取真經(jīng)   


    在津巴布韋的哈拉雷,矗立著一座體型龐大的辦公及購(gòu)物群——約堡東門購(gòu)物中心。該購(gòu)物中心并沒有安裝空調(diào),但是它涼爽宜人,它所消耗的能量只是與它同等規(guī)模的常規(guī)建筑的十分之一。   


    它的設(shè)計(jì)靈感來源于非洲的白蟻,這些小生物們能夠在它們的塔樓巢穴中維持一個(gè)恒定的溫度。他們經(jīng)常開啟和關(guān)閉自己塔樓巢穴中的氣口,使得巢穴內(nèi)外的空氣得以對(duì)流——冷空氣從底部的氣口流入塔樓,與此同時(shí)熱空氣從頂部的煙囪流出。這一發(fā)現(xiàn)被建筑大師麥克·皮爾斯應(yīng)用到了建筑領(lǐng)域中,以期能夠在一個(gè)閉合的空間里高效節(jié)能地,并且不用相關(guān)設(shè)備地控制溫度。
  

    這項(xiàng)仿生科技的應(yīng)用,不僅是節(jié)能增效,有利于環(huán)境保護(hù),而且省下的空調(diào)設(shè)備的成本匯聚成了涓涓細(xì)流,造福了該建筑的租賃者,他們所付出的租金比周邊建筑的租賃者要少了20%。   


    風(fēng)力渦輪機(jī):創(chuàng)意來自駝背鯨   


    來自于賓夕法尼亞州的西徹斯特菲爾德大學(xué)的弗蘭克·費(fèi)什博士對(duì)于駝背鯨的鰭狀肢邊緣的凹凸腫塊非常感興趣,并對(duì)此作了大量研究。他認(rèn)為,這些凹凸缺口理論上看來會(huì)阻礙駝背鯨在水中的運(yùn)動(dòng),但是事實(shí)并非如此。費(fèi)什博士發(fā)現(xiàn),這些奇妙的腫塊有著恰到好處的形狀,并且長(zhǎng)在恰到好處的位置,這些可以幫助像鯨一樣笨拙的大型動(dòng)物行動(dòng)靈巧。因?yàn)檫@些腫塊所造成的漩渦將生成8%的浮力,以及減少32%的摩擦力。   


    受此靈感的啟發(fā),費(fèi)什博士發(fā)明了鯨動(dòng)力,并將其應(yīng)用于渦輪葉片,研制出新型的在葉片邊緣制造出突起和結(jié)節(jié)的葉片。使用這種葉片的風(fēng)力渦輪機(jī),有著更高的效率和可靠性,以及超低的噪音。這種葉片也可應(yīng)用于水力發(fā)電渦輪機(jī),抽水泵,和通風(fēng)設(shè)備中。

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