十大昆虫仿生设计:仿蜂巢轮胎不需充气(组图)

2011-01-06 21:00

我们的身边日夜都陪伴着大量昆虫和蜘蛛纲动物，它们形态不一，体型各异，但由于长相恐怖，我们几乎不会将它们作为思考的对象。实际上，昆虫和蜘蛛纲不仅在地球生态系统中占据重要位置，同时也是人类的一个不可思议的灵感源泉。从太阳能电池板到垂直概念农场，再从电子阅读器的显示屏到可持续建筑的集雾器，很多富有创造性的设计灵感均来自于这些小生灵。以下盘点的是十大仿生设计，设计灵感来自蝴蝶、甲虫、蜻蜓、蜜蜂、蜘蛛等昆虫和蜘蛛纲动物，它们让我们研制的设备进一步接近自然的完美。

1.不会漏气的仿蜂巢轮胎

不会漏气的仿蜂巢轮胎

未来的轮胎不需要充气，因此也就不存漏气问题，这一进步能够挽救很多士兵的生命。按照政府提出的要求，轮胎需要具备较高的承重能力，可抵御临时爆炸装置袭击并且能够在遇袭后仍以每小时50英里(约合每小时80公里)的速度行驶。为了满足政府的要求，Resilient技术公司和威斯康星州大学麦迪逊分校聚合体工程学中心的开发人员设计了模仿蜂巢结构的轮胎。他们知道没有什么能够比这种设计更完美的了。这种仿生轮胎由一系列六角形构成，拥有极高的坚固度同时可让重量均匀分布以实现平滑行驶。

2.灵感来自甲虫的水壶

灵感来自甲虫的水壶

在世界上一些严重缺水的地区，只有富有革新性的发明创造才能真正确保饮用水的洁净与安全。一位设计师做到了这一点，创造性地提出了从雾气中获取水的想法。他就是帕克·基特，所设计的“露水库”水壶模拟了甲虫雾中取水的方式，水壶背部的脊状结构能够收集露水。这款水壶采用不锈钢圆顶造型，早晨时的温度低于空气，所形成的露水会滑落至一个收集道。“露水库”一次大约可收集一杯水，虽然听起来不是很多，但对某些人来说，一杯水却能够决定他们的生死。

3.仿甲虫剧场集雾器

仿甲虫剧场集雾器

这一设计与甲虫灵感水壶类似，但个头却是它的1000倍。这个圆形露天剧场名为“水剧场”，座落于海滨地区，能够从空气中获取水并有效蒸馏海水。水剧场是专为金丝雀群岛的拉斯帕尔马斯开发区设计的，它同样从甲虫身上获取灵感。这座剧场利用获取的淡水浇灌农作物，同时为炎热的沙漠气候送去阵阵凉意。

4.仿蜻蜓垂直概念农场

仿蜻蜓垂直概念农场

令人吃惊的垂直概念农场是文森特·卡勒博为纽约设计的，长着金属和玻璃“翅膀”，设计灵感直接来源于蜻蜓的外骨骼。这座供养动植物的农场能够利用充足的阳光和高空的空气流动。它共有132层，有望在罗斯福岛拔地而起。除了农场外，这座建筑的内部还建造了住宅和办公室。

5.速度更快的仿甲虫光学计算机

速度更快的仿甲虫光学计算机

尽管本身呈彩虹色，但不管从哪个角度观察，巴西甲虫L.augustus的鳞片总是呈现出绿色。虽然听起来没什么大不了的，但对于研制光学计算机芯片的科学家来说，这却是解决一个困扰了他们多年的问题的关键。L.augustus的鳞片含有一种晶体，内部结构与蜂巢类似，为光学计算所需的光子晶体提供了一个模型。

6.仿白蚁堆建筑

仿白蚁堆建筑

如何让中高层建筑在不使用空调或者不用支付大笔电费情况下保持凉爽呢？答案是模仿自冷却的白蚁堆。非洲白蚁堆上遍布加热孔和冷却孔，通过让这些孔不断打开和闭合，白蚁堆能够保持内部温度稳定。蚁堆底部的孔负责吸入空气，顶部的孔则负责将空气排出。津巴布韦东门中心采用的通风系统工作方式与蚁堆类似，可保持内部温度舒适。很显然，这是一种具有可持续性和成本效益的方式。

7.仿蝴蝶翅膀Mirasol显示屏

仿蝴蝶翅膀Mirasol显示屏

Mirasol的低电压显示屏能耗低，是取代手机、平板电脑和电子阅读器等设备改采用的电子墨水的一个理想替代品，其设计灵感来自于蝴蝶翅膀。蝴蝶翅膀上的微小鳞片能够反射光线，上面覆盖着透明的膜。随着蝴蝶拍打翅膀，阳光在穿过翅膀时发生折射，由于不同波长的光折射率不同，蝴蝶的翅膀看起来呈透明状。Mirasol显示屏能够产生类似的效果，它采用两个玻璃面板和微型镜子，能够将颜色反射到屏幕上。这也就意味着显示屏能够在强烈的阳光照射下显示出鲜艳的色彩，使其在阳光下更容易观看。Mirasol显示屏利用环境中的自然光线而不是人造照明。

8.仿蝴蝶翅膀太阳能电池板

仿蝴蝶翅膀太阳能电池板

2009年，科学家发现蝴蝶翅膀上的鳞片能够充当天然的太阳能收集器，可以极高的效率吸收阳光。研究人员利用从蝴蝶翅膀身上获得的灵感，提高染料敏化太阳能电池收集阳光的能力。在所有太阳能电池中，这种电池的光能转化效率最高。更令人感到欣喜的是，与此前采取的方式相比，仿蝴蝶翅膀太阳能收集器的成本效益更高。

9.仿蜂巢建筑

仿蜂巢建筑

建筑公司Ofis从蜂巢身上获得灵感，为低收入家庭设计出图片中展示的住宅，既可在最大程度上做到保护隐私，同时又极具美感。错列的窗户色彩鲜艳，能够起到遮阳和通风的作用。与传统的窗户设计相比，这种仿蜂巢设计赋予建筑更有趣的外观。

10.仿蜘蛛电动代步工具

仿蜘蛛电动代步工具

一年一度的“火人节”从来就不缺少富有艺术气息和奇形怪异的汽车。这一年，一款仿生设计吸引了所有人关注的目光。这款单人驾驶的代步工具名为“机械蜘蛛”，有8条腿，利用液压行进。与蜘蛛一样，它的行进速度很慢，但用来代步已经足够了。如果这样一个怪异的家伙出现在街道上，一定会成为最大焦点。