仿生学研究的前景1

nullnullnullHeliotropic solar panels向阳花：向日葵 Flowers follow sunnullHeliotropic solar panels向阳花：毛茛属植物 Flowers follow sun: snow buttercupsnull运用向阳花的原理，麻省理工学院的三个学生组成的团体， Forrest Liau, Vyom Sharma, and George Whitfield在太阳能装置了设计了类似的，具有向阳性的太阳能板。这个团体在一次发展创新能源技术的竞赛中凭借此设计获得了最高奖。这种向阳性技术是通过感应直射和阴影温度的变化来改变支撑材料的分子结构。 A team of three MIT students (Forrest Liau, Vyom Sharma, and George Whitfield) designed such a system. Their team, called Heliotrope, won top honors and a check for $10,000 in the finals of a competition aimed at developing innovative energy technologies.null向阳太阳能板 Heliotropic solar panels 仿植物自动再生太阳能装置可避免性能退化仿植物自动再生太阳能装置可避免性能退化阳光对多数材料来说是具有破坏作用的，很多新型太阳能装置在使用一段时间后往往会出现效率下降等退化现象。然而植物几百万年来却逐渐形成了一种非常有意思的光合作用机制来避免这个问题：用来捕获阳光的蛋白质分子结构以一种难以察觉的方式不断分解和重新组装，结果它们总是新生的！ MIT大学Michael·Strano教授带领的研究团队研发出了模仿这一机制的能自我组装的太阳能装置。实验经过14小时不间断的分解和重组过程，光电转换率为40%，而理论上其转换效率是可以达到100%的！ Strano教授研发的这个液体装置包含7种化合物，当加入某种 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面活性剂时，这些化合物自动分开，而当移走这种活性剂时，它们很快又自动形成一种完美的光电转换结构。其中，合成的“磷脂质”呈盘状分子结构，为那些用来捕获阳光的蛋白质分子提供反应场所。这些磷脂质“吸盘”被放在一种能让它们自动吸附在线状碳纳米管的溶液里。这些碳纳米管将"吸盘"们整齐排列起来，使得其携带的蛋白质分子能够同时暴露在阳光下捕获光电子，再通过这些线状结构进行传输。有关该新工艺的论文发表在2010年9月5日的《Nature Chemistry (自然化学)》上。nullProf. Michael Strano运用碳纳米管可提高太阳能的利用率运用碳纳米管可提高太阳能的利用率麻省理工学院的Michael·Strano教授近来发现运用碳纳米管的太阳能设备其搜集太阳能的效率是普通的太阳能光伏电池的100倍。 这样的纳米管上可形成无数天线以捕捉和集中太阳能。并且可以把太阳能电池做得更小。 Carbon nanotubesnull碳纳米管天线不但可以更有效率地捕捉和集中太阳光能，并且可以实现太阳能电池组更小、更强。 Nanotube antenna can capture and focus light energy, allowing much smaller and more powerful solar arrays.null这些纳米管上的无数的天线可以更好地捕捉和集中太阳能。nullnullnull现在该研究中心利用碳纳米技术开发出了这种传感器，用以探测致命气体物质。null美国可纳卡技术公司研发 （Konarka Technologies）Easy to work with and install:产品特性Power Plastic® solar cell technologynullnullnullnullnullnullnull可纳卡公司的核心技术是图片反应高分子材料（ photo-reactive polymer material ），是由可纳卡公司的创始人之一、 . 2000年诺贝尔奖化学奖得主Alan Heeger教授发明的。 这种专利性的材料可以印刷或者非常便宜地覆盖在弯曲的的基板上。nullnullnull4.完美体形 the power of shape 生物经过上亿年的自然进化，往往具有非常完美的体形，没有一丁点的浪费与多余。 人类的仿生不单单是要研究这么形体多么完美，而且要钻研这么体形如此完美的内在原因。 null向驼背鲸学习如何用风能发电 Learning from Humpback Whales How to Create Efficient Wind Powernull美国宾夕法尼亚大学西切斯特分校流体动力学专家、海洋生物学家弗兰克·费什(Frank E. Fish)教授注意到，驼背鲸的鳍状肢可以从事一些似乎不可能的任务。驼背鲸的鳍状肢前部具有垒球大小的隆起，它们在水下可以令鲸鱼轻松在海洋中游动。但是，根据流体力学原则，这些隆起应该会是鳍的累赘，但现实中却帮助鲸鱼游动自如。因为这些肿块所造成的漩涡将生成8%的浮力，以及减少32%的摩擦力。 　　 于是，费什决定对此展开调查。他将一个12英尺(约合3.65米)长的鳍状肢模型放入风洞，看它挑战我们对物理学的理解。这些名为结节的隆起使得鳍状肢更符合空气动力学原理。费什发现，它们排列的方位可以将从鳍状肢上方经过的空气分成不同部分，就像是刷毛穿过空气一样。费什的发现现在叫做“结节效应”(tubercle effect)，不仅能用于各种水下航行器，还应用于风机的叶片和机翼。 根据这项研究，费什为风扇设计出边缘有隆起的叶片，令其空气动力学效率比标准设计提升20%左右。他还成立了一家公司专门生产这种叶片，不久将开始申请使用其节能技术，用以改善全世界工厂和办公大楼的风扇性能。费什技术的更大用途则是用于风能。他认为，在风力涡轮机的叶片增加一些隆起，将使风力发电产业发生革命性变革，令风力的价值比以前任何时候都重要。向驼背鲸学习如何用风能发电 Learning from Humpback Whales How to Create Efficient Wind PowernullnullnullLightweight software向树木和骨骼学习如何优化力与材料 Learning from Trees and Bones How to Optimize Strength and Materials Lightweight softwareClaus Mattheck, German 树木生物力学专家 树木诊断 故障分析与预防 形态优化 CAO (computer-aided optimization) SKO (soft kill option). nullnullProf. DR Claus Mattheck is head of biomechanics at Karlsruhe Research Centre and is an expert on fracture behaviour of trees and has won many awards, his work on Visual Tree Assessment ( VTA ) is now used throughout the world as a way of identifying potential hazards in trees from external symptom such as swellings and buckling of wood fibres. In his biennial lecture he described the tension triangle, a formation found in nature which reduces notch stresses where 90 degree angles would form a weak structure likely to break. The tension triangle forms an optimal curve, as in the flare of a root buttress at the base of a tree, easing the angle and also the danger of failure at this point. This is shown in the diagrams below along with other examples of where tension triangles are found in nature nullnull这个照片是拍摄于英国牛津郡（Oxfordshire）的一种叫美国梧桐（ Sycamore）的树木。nullScottish Pine 苏格兰松树null2005年Bionic Car by Mercedes-Benz (licensed photo)Boxfish 箱鲀，热带鱼null德国欧宝运用Mettheck的轻量化软件制作了一辆汽车模型，结果发现比起用常规方法制作的汽车模型重量减轻了30%，但强度却提高了60%，而且汽车稳定性、安全性和可操纵性丝毫未受影响。 梅赛德斯奔驰的一辆仿生汽车也运用了Mettheck的轻量化软件来减重，并保持足够的强度。这辆汽车据说受到苏格兰松树的影响，外形仿生至箱鲀。 Mettheck的轻量化软件也同样适用于其他领域，例如建筑，桥梁和机械。 null Mettheck的轻量化软件目前运用在很多产品和技术上。其中澳大利亚的一家生物技术公司BioPower System公司的产品Biowave的底部就仿生了巨藻的根部，并且用轻量化软件制作的产品大大减少了材料、成本和碳排放量。 BioPower Systems 是一所位于澳大利亚悉尼的再生能源技术公司。 产品介绍：Biowave是一个位于海底的波浪发电系统，它运动的方式采用了海洋生物在海浪中摇动的方式，例如巨藻，并且在结构设计中运用了轻量化软件，可以极大地降低海浪对设备的压力。 产品介绍：Biostream是一个潮汐能发电系统，它的运动方式采用了鲔鱼式（仅拍打尾部的方式向前推进）的游泳方式，采用这种方式游泳的鱼类有鲨鱼、金枪鱼和马鲛鱼，这种活动方式可以产品高效率的推进力。nullnullnullnullnull日本新干线 The Shinkansen Bullet Train运输系统 Transportation