分享

倣生科學展登陸廣東科學中心
廣州日報  2018-08-03 09:22:16

  原標題:倣生機械臂 靈感源自象鼻? 倣生科學展登陸廣東科學中心 觀眾可製作自己的“倣生科技”作品

  倣生科學展登陸廣東科學中心

  觀眾只要拉動繩子,就可以了解到象鼻運動時肌肉活動的方式。

  倣生科學展登陸廣東科學中心

  用簡單的工具可做出一隻“手”,並用這只“手”拿東西。

  倣生科學展登陸廣東科學中心

  家長帶著孩子前來參觀。

  象鼻為何能像手一樣靈巧?豬籠草為何能“捕食”蚊蟲?動物、植物界隱藏的這些秘密,正是人類發明創造的靈感來源之一。8月1日,“從大自然來的絕妙點子——台灣倣生科學展”登陸廣東科學中心,展期將持續3個月。觀眾還可在展覽設置的“工作坊”,做出自己的“倣生科技”作品。

  竹筏與獨木舟,貓頭鷹、翠鳥及草原雕,長長的帶木頭機關的象鼻……展廳充滿了濃厚的自然氣息。從台灣科教館引進的“倣生”科學展,分為“什麼是倣生”“從動物來的靈感”“由植物來的啟發”“從自然環境找解答”“挑戰工作坊”五個部分,引領觀眾在互動體驗中思考大自然的奧妙。

  什麼是倣生學?展覽引用了國際知名倣生學家珍妮·班亞斯對“倣生學”的詮釋影像紀錄作為開場。原來,“倣生學” 是一門跨領域的科學,涵蓋生物、材料、工程、醫學、機械、農業等多個領域,將來源於自然界的靈感轉化為人類社會可以利用的不同産品及解決方案。倣生科技的先驅是大家熟悉的科學家及藝術家達芬奇,他通過研究鳥類設計出最早的飛行器模型。

  “從動物來的靈感”展區,通過標本、模型的展示,展出各種來自鳥類、爬蟲、昆蟲、哺乳類等的倣生科技。“由植物來的啟發”展區,著重通過影像方式,展示來自植物的各種讓人驚奇的倣生科技。“從自然環境找解答”展區,則包括伊甸園計劃、向草原學農耕、森林般的企業經營方式等展項。配合以上各區主題,展覽特別設置了“工作坊”,鼓勵觀眾使用回收材料,製作屬於自己的倣生科技作品。

  動物界的啟發:

    從象鼻到倣生機械臂的研究

  在展覽現場,記者看到一條長長的木頭製作的象鼻,觀眾只要拉動繩子,就可以了解到象鼻運動時肌肉活動的方式。大象鼻子末端能直接接觸地面、摘取喜愛的果實枝葉,精準地把食物送入口中,宛如靈活精巧的手。

  象鼻沒有任何骨頭或軟骨,如何靈活轉動並起到“手”的作用呢?原來,象鼻由15萬條肌肉束構成,末端還有豐富的微血管和敏感的神經,像人的手指般具備觸感,更有類似雷達的功能,可偵測外界環境訊號傳回大腦。

  根據象鼻得來的靈感,德國一家科技公司與歐洲最大科學應用研究機構,共同開發出一款倣生機械手臂,能自由彎曲、拿東西,輕巧、靈活且準確性高。

  此外,大象叫聲的傳播方式也引起了科學家們的注意。史丹佛大學醫學院的研究人員在研究大象的叫聲時還發現,大象的叫聲是由兩個不同的聲音組成的,一個是透過空氣傳送,另一個像地震波一樣,是從地面傳送。

  值得一提的是,大象跺腳所産生的震波能傳到32公里外,大象可以借此震波有效溝通,此研究可能促成助聽器設計上的突破。

   植物界的靈感:

    從豬籠草到納米材料的開發

  在“植物界”展區,策展人員甚至將一些實物搬到了現場。原來,蓮葉之所以能“出淤泥不染”,是因為葉表有納米大小的細微突起,落在蓮葉上的雨水會因表面張力的作用形成水珠,葉上水珠與葉面接觸面積很小,只要稍微傾斜,水珠就會滾離葉面,把灰塵污泥的顆粒一起帶走,達到自我潔凈效果。

  據介紹,“蓮葉效應”是1997年由德國波恩大學植物學家巴斯洛得發現的,這種疏水性及自動清潔的特性,已啟發科學家研發出許多材料及商品,包括塗料、屋瓦、紡織品等,可保持物體表面的乾燥與清潔。

  在這裡,觀眾還可以了解豬籠草“捕食”昆蟲的秘密。原來,豬籠草的捕食器具溝槽狀結構,表面佈滿納米顆粒,可將一層薄薄的水固定在適當位置,形成完美而平滑的水膜。昆蟲的足部含有油脂,由於摩擦力極低,踏上豬籠草平滑的表面隨即滑落籠中,而被捕食消化。

  美國哈佛大學的研究團隊從此得到靈感,研發出一種新型超光滑自潔表面,稱之為“光滑注液多孔表面”,只需非常小的角度,無論是水、油、有機溶液、血液或昆蟲都會快速滑落。此産品能耐高壓且具自我修復能力,可應用於液體傳輸、自我清潔、抗沾黏表面、輸血管道、微流體機電系統等。(文/廣州日報全媒體記者羅樺琳 通訊員吳晶平 圖/廣州日報全媒體記者楊耀燁)

編輯:葛寧遠
在信息的海洋中為您導航陪您去週游世界