仿生

  • 演化搶先人類發明 科學家發現以齒輪原理移動的昆蟲

    演化搶先人類發明 科學家發現以齒輪原理移動的昆蟲

    科學家在花園中常見的一種小型昆蟲身上,發現類似齒輪的同步移動機制,顯示齒輪並非人類發明,演化已搶先一步。這是科學家首次在自然世界發現類似齒輪的機制,推翻了齒輪是人類發明的想法。「這些齒輪並非人類設計出來的,而是演化來的,讓動物得以快速而精確的做出協調同步的動作。」研究共同作者、布里斯托大學學者Gregory Sutton說。這種昆蟲叫做伊蘇斯葉蟬。科學家指出,牠們體內有著弧形、邊緣成鋸齒狀的帶狀構造,年輕的伊蘇斯葉蟬踢動後腳跳躍時,這些帶狀構造上的齒輪便精確的互相嚙合,後腳踢動時兩邊的後腳便可同時移動。Sutton指出,這些齒輪上的每個輪齒嚙合處都是圓角,和人造的齒輪一模一樣,如此可以吸收移動產生的震動,讓輪齒不致折斷。研究主持人、劍橋大學教授Malcolm Burrows說,伊蘇斯葉蟬每對後腳上的齒輪互相嚙合,可確保兩隻後腳的動作完全一致──時間差不到百萬分之30秒。科學家們除了解剖分析

  • 向大自然學習! 生物仿生:鯊魚皮船與鯨魚鰭風渦輪

    向大自然學習! 生物仿生:鯊魚皮船與鯨魚鰭風渦輪

    從孔雀漂亮的羽毛到非洲獵豹那符合空氣動力學的身體構造,自然選擇的改造使動物具備了在特定環境中生存繁衍的高超能力。人類一直以來都試圖在科學、設計和藝術中模仿自然世界的精妙和美麗。不過在過去的20年中,這一向自然學習並模擬自然的過程已經發展成生物仿生學。生物仿生不僅是一門有著明確定義的科學學科,更催生了一個快速發展的行業。自然一直以來都是人類的靈感源泉。早在16世紀,李奧納多•達文西就畫出了詳盡的鳥類解剖學結構,以更好地瞭解鳥類飛行的原理,並為他的「飛行器」提供思路。大約400年之後,正是萊特兄弟對鳥類翅膀的研究造就了人類史上首架飛機的誕生。但「生物仿生(biomimicry)」這個詞1997年才正式出現,而首個將這個概念變成現實的是在商業領域。「生物仿生」這個詞是美國生物學家 Janine Benyus在她的著作《生物仿生:自然啟迪的創造(Biomimicry: Innovation Ins

  • 你所不知道的「早知道」(Things You Didn't Know You Knew)

    你所不知道的「早知道」(Things You Didn't Know You Knew)

    「早知道用功一點,就不會不及格。」「早知道小心一點,就不會出這種事。」人們每天開口閉口說著「早知道」,通常是希望時間能夠倒流,只可惜時間之箭並不會回頭。不過,另外還有一個「早知道」,就是天天在我們身邊、習以為常卻常常受到我們忽視的「自然」。人是習慣的奴隸,習慣每天日月星辰、山水風雲、蟲鳴鳥叫,習慣周遭事物的存在及演化,而我們每天又有很多事要煩要忙,往往無暇注意周遭隨時給我們很多暗示的自然。其實自然時時刻刻展現她豐富的演化成果,直到我們突然間驚鴻一瞥、靈光一閃,才終於注意到這大太陽底下存在許久的新鮮事。《學蜘蛛人趴趴走》先是向我們介紹許多令人目瞪口呆的生物巨觀特質,如壁虎的黏著力、貽貝在水中的強大黏著力、蓮花的自我清潔能力、藍摩爾佛蝶的光學幻術、蜘蛛網堅韌的彈性、奈米等級的自組裝技術、昆蟲的飛行能力、花朵樹葉的摺疊展開機制及仿生建築等,接著進入微觀結構的觀察研究過程,向我們說明這些特異功能背