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仿生學科技的高端節(jié)能應用:不用空調的恒溫建筑

發(fā)布時間:2009年11月13日 來源:

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    箱仔鲀造就節(jié)能車   


    最近,戴姆勒·克萊斯勒汽車的設計師設計出了一款新型的概念車,造型就是模仿那種異乎尋常且其貌不揚的熱帶箱仔鲀。設計師將其命名為“仿生型車”,并實現(xiàn)了多年來一直追求的節(jié)能減排的夢想,即是成功減少20%的燃油消耗,以及降低80%的氮氧化合物的排放量。每加侖的柴油可以使這款車跑滿70英里,同樣這款車也可使用天然氣或者生物柴油作為動力。到目前為止,這款車型已經(jīng)遙遙領先于近期即將研發(fā)的所有概念車。
  

    “壁虎俠”機器人   


    很難想象出比昆蟲更加靈活的生物,他們擁有著與生俱來的能力能夠吸附在各種物體的表面,并且能夠如同在水平地面行走一樣地飛檐走壁。這點深深的打動了機器人研制者。昆蟲的眼睛具有更高的分辨率,并且能看到比人類視野更寬闊的全景;另一方面,他們能夠輕易的適應并融入到瞬息萬變的環(huán)境中。這些都為科技的發(fā)展,探索的進行和防御的開展提供了很大的參考作用。   


    美國國防部高級研究計劃局最新研制的機器人就是仿生科技的一大見證。他們借鑒了昆蟲和爬行動物的特性,旨在研發(fā)出可以漫步地球可以飛檐走壁也可以在別的物體表面行走的機器人。無論是從外觀還是從動作上看,“機器粘人”都像極了壁虎,它運用摩擦牢牢的固定在光滑的物體上;“絕妙攀登者”則像是螳螂,每秒鐘可以移動66厘米(相當于其體長的1.5倍)。   


    英國巴斯大學的研究者同樣致力于仿生機器人,模仿能夠跳躍的昆蟲。因為缺少肌肉,昆蟲不得不依賴于瞬間發(fā)力,就像拉直一根彈簧并瞬間放松。運用這種原理,“機器跳人”借助于自身類似的系統(tǒng),可以跳躍高達50厘米。   


    羅德里·阿莫里,機器人的研制者,希望可以研發(fā)出改良后的版本,研制出可跳躍可彈動的機器人。這樣一來,就可以不再使用美國航空和宇宙航行局的探測器在火星的表面笨拙的踐踏了。   


    甲殼蟲引發(fā)的食品和能源站的新創(chuàng)意   


    有很多人質疑撒哈拉森林計劃的可行性,它是一個系統(tǒng)的意愿美好的項目,旨在將這塊世界上最不適合居住的區(qū)域轉變?yōu)橐黄泵弋a的綠洲,藉此為全非洲人民制造足夠的能源。聽起來不可置信,但是這項項目已經(jīng)通過了計劃階段,并且已經(jīng)在局部干旱地區(qū)執(zhí)行落實,而且已經(jīng)取得了不小的成績。追本溯源,這項偉大的項目中的一個核心組成成分,是從諾米比亞的小小甲殼蟲取暖并獲得食物的生活方式中得來的靈感。  
 

   白天,這種甲殼蟲的黑色外殼就會吸收并發(fā)射出熱量;晚上,它的體溫會急劇下降,變得比周邊物體更加低一些,這種溫度的差異會使得水汽凝結在甲殼蟲的硬殼上形成小水滴。每天早上,這種甲殼蟲都會飲用此露水。   


    撒哈拉森林計劃就是將這一原理放大執(zhí)行。蒸發(fā)的海水形成的水汽,或者是從海岸抽取的海水將會彌散在空氣中,懸浮在溫室的四周,為生長的作物提供一個濕潤的生存環(huán)境;蒸發(fā)的海水遺留下來的鹽分將凝結在溫室后面的暗灰色管子上。在溫室的邊緣,布滿了高密度的太陽能板,也就是用蒸餾過的水清洗的大鏡子來吸收太陽光。這集中起來的熱量將被用來加熱水,使其變?yōu)樗魵?,來帶動渦輪機的運作,以此發(fā)電。這個系統(tǒng)不僅能夠生成這個溫室所需水量的五倍,而且相當于其他太陽能工廠生產能量產出的兩倍。   


    這項撒哈拉森林計劃所涉及的放生科技不僅來源于甲殼蟲,同時也借鑒了一個自然界的過程,那就是水在地球上循環(huán)的水文運動系統(tǒng),水從空氣中凝結落在地面以及海上。這項計劃已經(jīng)在特納利夫島,阿曼記憶阿拉伯聯(lián)合酋長國測試通過,它的設計者聲稱其同樣適用于非洲,印度,中東的大部分地區(qū),澳大利亞以及西班牙的局部地區(qū)。   


    仿生科技不止是局限于一味的模仿自然服從自然,它更加注重將自然界的規(guī)律加以掌握,加以創(chuàng)新,并運用于環(huán)境保護和健康事業(yè)中去。大自然歷來是個節(jié)約者,她運用最少的能量,耗費最少的資源,自我凈化廢物利用,來實現(xiàn)最大化的目的。這一模范帶頭作用應引起人們的重視,在當今環(huán)境日益惡化的情況下,我們需要緩和矛盾,加深與生物的交流,拉近與自然的關系。

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