Прогресс двигают дятлы, бабочки и червячки: как наука использует находки природы

технологий у животных. Называется она биомиметика.

Для начала скажем, что, к примеру, клонирование, освоенное людьми сравнительно недавно, в мире животных существует давным-давно. Многим известно, что морская звезда обладает способностью к регенерации. Оторвали ей один луч – отрастет другой. Однако на этом чудеса не кончаются. Если от звезды вообще ничего не осталось, кроме куска центрального диска, он будет расти, расти, пока не воспроизведется особь, идентичная прежней. Новенькая, как будто только что родившаяся. Кроме того, есть одна разновидность этого существа, у которой и сам оторванный луч способен вырасти в полноценную звезду, точную копию своей «хозяйки». Любопытно, что клоны, в отличие от малюток, которые появляются вследствие обычного полового размножения, не стареют. А это удивляет еще больше, чем регенерация. У звезд, выходит, работает механизм, дарящий вечную молодость! Жаль, их секрет пока не разгадан, но надежда есть.

Тем, что у нас есть проходческий щит, позволяющий прорывать тоннели глубоко под землей, мы обязаны корабельному червю. Вернее, человеку, который счел, что у этого существа есть чему поучиться. Инженер Марк БРЮНЕЛЬ однажды долгое время наблюдал за его работой, за тем, как червь прокладывает себе путь сквозь прочную дубовую щепку. Он заметил: моллюск так успешно орудует, потому что его голова покрыта твердой раковиной с зазубренными краями. Ввинчиваясь в древесину, он поедает ее и пропускает через себя. Позади него остается ход с гладкими ровными стенками. Брюнель вскоре использовал этот принцип и изобрел проходческий щит с массой достоинств. Он не только бурит землю, но и не дает обвалиться породе, то есть обеспечивает безопасность рабочим, убирающим землю. В 1842 году с его помощью был прорыт тоннель под Темзой, который прославил инженера.

Почему не болит голова у дятла? И как вообще может сохраняться мозг при такой жизни? Ведь дятел молотит по дереву с огромной силой и скоростью. К сведению: он совершает 20-25 ударов в секунду, это вдвое превышает скорость пулемета! У любого другого существа от этой немыслимой молотьбы очень скоро зашел бы «ум за разум».

Оказывается, у этой птицы совершенно особые механизмы компенсации сотрясений. Система сложная, в ней задействована цереброспинальная жидкость, которая подавляет вибрацию, а также гиоид – пружинистая подъязычная кость. Да и вся черепная коробка дятла – это идеальный природный амортизатор.

Столь совершенному механизму нашлось применение и в нашей жизни. Инженерам удалось создать немало аппаратов, в том числе такие, которые не дают разбиться «черному ящику» в самолете даже при самой страшной аварии.

Раз уж речь зашла об авиации, уместно рассказать о еще одной идее, подброшенной природой. Самолет при замедлении должен, по логике, сразу терять высоту, но этого не происходит. И всё благодаря скрупулезному изучению летательного аппарата у птиц. Их крылья хитро устроены: помимо основных есть небольшие придаточные. Если немного абстрагироваться, это там, где у человека растет «большой палец». Это, по сути, специальные перья. Именно они дают им возможность стабилизироваться независимо от скорости полета. А теперь вспомните маленькие закрылки, которые выдвигаются у самолета перед посадкой. Это – воспроизведение птичьей технологии.

Способность видеть в темноте инженеры позаимствовали у змей. Дело в том, что две небольшие ямки на голове дают змее возможность улавливать тепловые инфракрасные лучи. Это часто демонстрируется в фильмах-ужастиках: инопланетное существо видит светящиеся силуэты людей в темном лесу, как бы тщательно они ни прятались. Ученые изучили ценную способность змей и создали аналоги – приборы ночного видения. Метод пригодился и в медицине, появилась возможность тепловизорной диагностики.

Для англичанина Перси ШОУ настоящей музой стала обыкновенная кошка. Как-то раз он обратил внимание на то, как автомобильные фары отражаются в кошачьих глазах. Тогда он и придумал первые дорожные отражатели, которые сейчас используются повсеместно.

Кстати, кошка прославила и ученого Бернара КУРТУА. Он экспериментировал с водорослями, пытался выделить из них фармацевтические вещества, однако терпел неудачи одну за другой. И тут кошка, до этого мирно сидевшая на его плече, испугалась стука в дверь, спрыгнула и ненароком разбила две его колбы – с серной кислотой и спиртовым раствором золы водорослей. Ингредиенты перемешались, пошла реакция, ее результатом стали коричневые кристаллы. Их впоследствии назвали йодом.

Задолго до изобретения человеком свечей и ночных огней многие живые существа и даже некоторые виды грибов использовали биолюминесценцию. Ученые, которые сфокусировались на изучении светлячков, уже достигли успехов. Им удалось воссоздать свет, который излучают особые органы этих чудо-насекомых. Полученный светодиод на 55 процентов ярче оригинала.

Лапки гекконов покрыты миллионами микроскопических волосков, они позволяют им двигаться по стеклу и даже по потолку. А всего один небольшой сдвиг волосков с места позволяет ящеркам спокойно отцепить лапу от поверхности. После того как тайна гекконов была раскрыта, ученые создали суперэффективный клей Geckskin. Даже его небольшого количества достаточно, чтобы удерживать на ровной поверхности вес более 300 кг. При этом он легко нейтрализуется, позволяя тем самым снять приклеенный предмет.

Термиты, живущие очень близко к экватору, строят термитники с эффективной системой кондиционирования: внутри их гигантских глиняных домиков всегда прохладно. Поэтому архитекторы с удовольствием заимствуют у термитов идеи конструкции вентиляционной системы. Исследователи выяснили, что в центре термитника всегда сооружается хорошо изолированная большая труба, к которой ведет много труб поменьше. Маленькие трубы нагреваются за день, и по ним теплый воздух отходит от термитника; прохладный же воздух остается внутри. В Зимбабве уже используется подобная технология, позволяя тратить меньше электроэнергии на кондиционирование помещений.

Инженеры из канадского Института Саймона Фрезера изобрели новый способ защиты банкнот с помощью приема, «подсмотренного» у голубых бабочек из Коста-Рики. Ученые использовали наночастицы, преломляющие свет; подделать их гораздо сложнее, чем голограмму. Наночастицами можно защитить от подделки не только банкноты, но и другие объекты.

Японские ученые воспользовались решениями, реализованными в хоботке комара, чтобы сделать иглу для шприца, которая бы причиняла коже и другим тканям пациента минимальный вред. Новая игла, как и комариный хоботок, прокладывает себе путь с помощью тонкой пилы, да еще и вибрирует на частоте около 15 Герц – это помогает ей быстро и безболезненно проникнуть под кожу.

Верблюды выработали много полезных и эффективных приспособлений, помогающих выживать в сухом климате. И дело не только в знаменитых горбах. Животные умеют использовать влагу из собственного выдоха: ночью, когда в пустыне холодно, выдыхаемый пар оседает на верблюжьей морде и впитывается обратно. Нечто подобное реализовали ученые, работавшие над опреснительными установками для полива полей. Чтобы извлечь соль из морской воды, в этих установках используется холодная вода из подземных источников.

Жирафы – самые высокие сухопутные животные, а это значит, что у их сердца очень много работы: нужно закачивать кровь на большую высоту. А плотная, неэластичная шкура жирафов создает жесткий каркас, в котором комфортно чувствуют себя кровеносные сосуды. Жирафы помогли ученым создать компрессионную систему, которая приводит в порядок человеческие вены, когда они нуждаются в поддержке – в частности, при варикозном расширении.

По материалам adme.ru, medikforum.ru, pikabu.ru, popmech.ru

Фото - wallhere.com