محاكاة الطبيعة

تاريخ النشر : 16/03/2016 التعليقات :0 الاعجابات :0 المشاهدات :1332

محاكاة الطبيعة

تتردد علينا الكثير من قصص منقذيً البشرية والأرض من العلماء، بفضل منام رأوه أو موقف عارضٍ صادفهم، فأُوجدوا القوانين و النظريات والابتكارات إثر ذلك، مثل:  أرخميدس، فريدريك كيكولي ، ليفينهوك و كُثُرٍ منهم.

وفي هذا المقال سنتعرف على معنى” محاكاة الطبيعة (Biomimicry)” الذي قد صِيغَ في الخمسينات من القرن الماضي من قبل علماء قاموا بتطبيقه فعليا.

ومن تلك التطبيقات:

طاقة الريح: جمل البحر أو الحوت الأحدب

يُتعجب من سهولة سباحة الحوت عند مشاهدته، فتبدو من أسهل ما يمكن مع عِظَم حجمه وكتلته التي تقارب 36.000 كيلوجرامات؛ يعود ذلك إلى الزعانف الجانبية لديه وبالقرب منها توجد انحناءات في الجهة الأساسية لكلتا الزعنفتين تسمى ( حُدْب) التي تساعد الحوت في التحكم بحركته في الماء و تحوله بين الجهات . 

AF49B2DC-FE99-4B45-B9C4-41E05706D46A

و من هنا قام علماء الديناميكة الهوائية بمحاكاة زعانف الحوت مع و بدون حُدْب ، و ظهرت نتائج مذهلة!

عند محاكاة النتوءات سُجل تحسن بنسبة 8% في الرفع و 32% في السحب.

والآن تقوم شركة Whale Power بتوظيف هذه المعرفة في تصميم التوربينات المستخدمة في مزارع الرياح؛ لزيادة كفاءة إنتاجيتها بمحاكاة زعانف الحوت، كما أن لديها القدرة على تحسين سلامة وأداء الطائرات والمراوح وغيرها من التقنيات المشابهة.

أوراق نبات اللوتس

تعتبر أوراق اللوتس مضادة للماء فهي تحتوي على نتوءات مجهرية تجعل من سطحها خشناً على عكس ما تبدو عليه بالعين المجردة. حينما تسقط قطرات الماء على أوراق اللوتس، فإنها تلامس عدة نقاط من سطح الورقة، فتبقى فقط على رأس النتوءات؛ مما يضمن عدم تغلغلها داخل الورقة، إلى أن تنزلق مع انحناء الورق.

1355A891-1B28-4985-B45A-A8644F4C7CC3EB45567D-91B5-49EC-B0C6-557BC0BB9271   

إن مجرد مرور قطرات الماء وانزلاقها على النسيج يعمل على تنظيفه بلا جهد أو قوة وبدون أن تتعرض لرطوبة، ومن ذلك يُحاكى نسيج اللوتس في تصميم بعض المباني و حياكة المعاطف.

فيلكرو
الفيلكرو
(Velcro) من أكثر التطبيقات الشائعة والمنتشرة عند الحديث عن محاكاة الطبيعة.

استوحي الفيلكرو بعد رحلة برية قام بها المهندس السويسري جورج دي مستريال حيث لاحظ بعض البذور الشائكة علقت بفرو الكلب الخاص به.

قام دي مستيريال بالفحص المجهري لتلك البذور فوجد أنها تحتوي على خطاطيف تعلق على الأسطح الحلقية للنسيج.

الآن يصنع الفيلكرو مكوناً من قطعتين محاكياً البذور والنسيج الحلقي ويدخل في صناعة الملابس، الأحذية، جهاز قياس ضغط الدم والعديد من التطبيقات الأخرى.

  7DA38AEA-CC86-4DC3-B660-6F6F650F326334694B72-33D0-4EA7-8C1D-EFE31709EAB1

إن التطبيقات المحاكية للطبيعة في ازدياد و ازدهار،كذلك توجد مؤسسات داعمة و متخصصة في هذا المجال، و يمكن أيضًا الخوض في محاكاة الطبيعة بالخيال العلمي؛ لتتيسر بذلك العديد من الممارسات اليومية والاستخدامات التكنولوجية.

المصادر:

http://olafurandri.com/nyti/papers2011/Biomimicry%20-%20P%C3%A9tur%20%C3%96rn%20Arnarson.pdf

http://news.nationalgeographic.com/news/2003/02/0227_030227_lotusmaterial_2.html

http://www.slideshare.net/kaushdave/biomimicry-the-things-you-dont-know


شاركنا رأيك طباعة