Natura niedoścignionym wzorem

Ten ultralekki, miniaturowy helikopter "BionicOpter", wyprodukowany przez firmę Festo, może latać we wszystkich kierunkach. Prawie tak samo dobrze jak zwykła ważka, która posłużyła jego konstruktorom za wzór do naśladowania.

Ten pień drzewa w przekroju ukazuje szczelinę, która została obudowana nowymi słojami. Stabilność i wytrzymałość mechaniczna pnia na tym nie ucierpiała. Czy w ten sposób można będzie eliminować wady innych materiałów konstrukcyjnych, na przykład blach albo tworzyw sztucznych?

Metalowy stelaż tego krzesła biurowego przypomina wyglądem gałąź drzewa. Ta forma zapewnia mu należytą elstyczność i wytrzymałość. Jest ponadto lżejszy niż tradycyjne i chyba od nich ładniejszy. Krzesło wykorzystujące strukturę gałęzi opracowali studenci wydziału wzornictwa przemysłowego w Magdeburgu.

Po lewej widać tradycyjną część samochodową. Po prawej - tę samą część, ale zbudowaną na wzór gałęzi w drzewie. Od tradycyjnej jest znacznie mniejsza i lżejsza, a mimo to bardziej wytrzymała. Takie części, opracowane w Instytucie Technologii w Karlsruhe weszły już do produkucji seryjnej, co widać na prawym skraju zdjęcia.

Tradycyjne imadło kowalskie to solidny kawał żelaza. To, widoczne na zdjęciu, zostało opracowane w oparciu o wzór podpatrzony w przyrodzie. Może przenosić takie same obciążenia mechaniczne jak imadło wykonane ze stali lub żeliwa, ale jest od niego dużo lżejsze.

Te taczki także oparto na wzorze podpatrzonym w przyrodzie. W podobny sposób reagują na obciążenia rośliny i... kości. Widoczne pod skrzynią ładunkową żebra optymalnie rozkładają działające na nią siły. Takie taczki jest lekkie, wytrzymałe i ładne. Same zalety!

Widoczna na zdjęciu struktura, przypominająca nieco regularną sieć, jest typowa dla okrzemków. Te żyjątka są wyjątkowo wytrzymałe i odporne na obciążenia mechaniczne. Inżynierowie starają się skopiować ich strukturę komórkową z myślą o zastosowaniu w architekturze. Na przykład do budowy wielkich hal i dachów przykrywających duże obiekty.

Nie, to jeszcze jeden okrzemek, który posłużył naukowcom z Instytutu Oceanografii i Badań Polarnych im. Alfreda Wegenera za wzór do skonstruowania wyjątkowo lekkich, a przy tym bardzo wytrzymałych płyt konstrukcyjnych. Mogą one znaleźć szerokie zastosowanie w budownictwie, motoryzacji i lotnictwie.

Na tym zdjęciu po jego prawej stronie widzimy model jeszcze innego okrzemka (w przekroju) na tle modelu podstawy wieży siłowni wiatrowej nowego typu, które znajdą zastosowanie w fermach wiatraków typu offshore instalowanych na szelfie przybrzeżnym. Taka konstrukcja podstawy wieży może znieść dużo większy nacisk fal i wiatru, a jest przy tym dużo lżejsza od tradycyjnej.

Widoczny na zdjęciu filtr powietrza i wentylator mają wirniki o silnie zakrzywionych łopatach z okalającym je pierścieniem w formie pofałdowanej wstążki. Ten kształt powoduje drobne zawirowania powietrza, które zapewniają wyjątkowo cichą pracę całego urządzenia. Na podobnej zasadzie zbudowane są skrzydła ptaków drapieżnych. Dzięki kilku piórom na ich końcach mogą bezszelestnie dopaść ofiarę.

Rybie płetwy są wyjątkowo giętkie i elastyczne a jednocześnie silne i bardzo odporne na działające na nie siły. Taka kombinacja sprzecznych pozornie cech, pozwala rybom szybko i oszczędnie poruszać się w ich naturalnym środowisku - wodzie. Efekt rybiej płetwy może znaleźć zastosowanie w konstrukcji napędów szybkich łodzi motorowych i statków., ale także w szkutnictwie i sportach wodnych.

Efekt rybiej płetwy można wykorzystać także do konstruowania wyjątkowo skutecznych szczotek do ręcznego odkurzania przedmiotów o różnorodnych kształtach. Giętka szczotka łatwo się do nich dopasuje i nie staci ani przez chwilę na wydajności pracy. Proste i wyjątkowo skuteczne!

Ta mechaniczna meduza, skonstruowana w firmie Festo, wygląda jak gość z Kosmosu, albo wymysł reżyserów filmów S-F, ale ma jak najbardziej ziemskie zastosowania. Może, na przykład, przenosić podwodną kamerę i pomagać w pracy podwodnych robotów.