Giải mã thiên nhiên: Tập 1

Chúng tôi, giới trẻ hiện nay, rất quen thuộc với loại công nghệ hiện đại ngày nay. Công nghiệp hóa và toàn cầu hóa ban tặng thế giới hiện đại này cho chúng ta. Dường như không có gì vượt quá giới hạn của khả năng, với phổ rộng các giải pháp trong công nghệ hiện đại. Chúng tôi bắt đầu nhận ra tiềm năng của một lần chạm ngón tay, có thể lấy thông tin cho chúng tôi từ bất kỳ ngóc ngách nào trên thế giới, làm cho robot hoạt động cho chúng tôi và những gì không. Theo dữ liệu từ ngân hàng thế giới, lĩnh vực y tế cũng chứng kiến ​​sự tăng trưởng tương xứng với tuổi thọ trung bình tăng từ 55,35 năm 1980 lên 68,56 năm 2016. Nhận thức và tác động của các bệnh khác nhau dần thay đổi qua nhiều năm.

Có một mặt tối hơn cho bất cứ điều gì và tất cả mọi thứ, mà chúng ta thường quên để ý. Chúng ta, con người, là lý do cốt lõi cho tất cả những tiến bộ công nghệ này, có xu hướng bỏ qua thực tế rằng ngôi nhà xinh đẹp này của chúng ta không chỉ cho hôm nay mà còn cho ngày mai. Chúng tôi tiếp tục phát triển và cải thiện mà không trả lời một câu hỏi có tầm quan trọng lớn; chúng ta có muốn trở thành ký sinh trùng bị nhiễm bệnh không? Chúng ta cần thiết lập mối quan hệ cộng sinh với ngôi nhà của mình để phát triển bền vững.

Nhìn sâu vào thiên nhiên và rồi bạn sẽ hiểu mọi thứ tốt hơn, nhà khoa học vĩ đại Albert Einstein nói. Thiên nhiên đã phát triển qua hàng triệu năm qua chọn lọc tự nhiên đến với sự giải cứu của chúng ta. Nó đã phát triển để trở thành một xã hội bền vững. Lấy cảm hứng từ thiên nhiên có thể giúp chúng ta thiết kế các hệ thống hiệu quả và đáng tin cậy. Biomimetic dựa trên ý tưởng này rằng không có mô hình nào có thể tốt hơn tự nhiên. Biomimetic sử dụng tự nhiên như mô hình cuối cùng, tiêu chuẩn và cố vấn. Nhận thức này đã dẫn đến rất nhiều nghiên cứu được thực hiện trong lĩnh vực này.

Chúng ta đã biết sinh học trước đây? Chúng ta đã nhận ra? Vâng, chúng tôi đã có. Chúng ta thường sử dụng nó mà không có kiến ​​thức trong cuộc sống hàng ngày. Bắt đầu từ hình dạng lưỡi kiếm và rìu lấy cảm hứng từ hàm răng sắc nhọn của một số loài động vật, đến 'chim bay' của Leonardo Da Vinci lấy cảm hứng từ chim và rùa của tướng Yi Sun-sin, một tàu chiến được thiết kế sau rùa, chúng ta đã được tiếp xúc với mùi vị của sinh học.

Một số phát minh ngoạn mục của quá khứ đã biến các tạo tác theo thói quen theo thời gian. Một phát minh như vậy là chiếc máy bay được phát minh bởi anh em nhà Wright lấy cảm hứng từ đôi cánh của những con chim bay. Velcro, đã chiếm vị trí của nó ở bất cứ đâu và ở khắp mọi nơi ngày nay cũng được sinh ra từ một người đàn ông tự hỏi về hạt Burdock trên áo khoác và con chó của mình sau khi đi bộ qua rừng. Vì vậy, lần đầu tiên chúng ta nhìn thấy sinh học?

Thời đại hiện đại này đang chứng kiến ​​rất nhiều nghiên cứu về sinh học, nhưng chúng ta tìm thấy ứng dụng của sinh học ở đâu. Một trong những chủ đề nghiên cứu chính trong sinh học là lấy cảm hứng từ cách động vật kiểm soát cơ thể và hệ thống cảm giác của chúng. Điều này dẫn đến sự tăng trưởng về số lượng đổi mới đang được thực hiện thông qua ứng dụng sinh học trong robot và điều khiển. Bạn nghĩ gì khác quan tâm đến các nhà nghiên cứu? Tầm nhìn ở các sinh vật tự nhiên, các đặc tính cụ thể của collagen - một loại protein có trong da và các mô liên kết khác, đặc điểm của cơ bắp và những gì không. Lấy cảm hứng từ rất nhiều thứ xung quanh chúng ta, chúng ta, con người đổi mới trong các lĩnh vực vật liệu, polyme, v.v.

Lươn-Bot

Một trong những nghiên cứu gần đây về sinh học là Eel-Bot, một bot lấy cảm hứng từ lươn. Nó đang được phát triển bởi Caleb Christianson, một sinh viên tốt nghiệp tại Đại học California, San Diego. Nó đang được phát triển để hỗ trợ mục đích nghiên cứu các sinh vật dưới nước mà không làm xáo trộn hệ sinh thái của nó. Được phát triển bằng cơ bắp nhân tạo, bot trong suốt và điều này cho phép nó hòa trộn với môi trường xung quanh. Nó ngụy trang một cách thụ động và điều này ngăn cản các sinh vật khỏi bối rối.

Một phát minh gần đây lấy cảm hứng từ Madagascar Comet Moth (Bướm tơ hoang dã) đã được xác định có tiềm năng to lớn để tạo ra một tác động nhất thời trên lĩnh vực y sinh. Khi khám phá các tính chất quang học của lụa tơ tằm, người ta thấy rằng nó có khả năng đặc biệt để phản xạ ánh sáng mặt trời và truyền hình ảnh và tín hiệu quang học. Các nhà nghiên cứu của Kỹ thuật Columbia đã phát triển một phương pháp kéo sợi nhân tạo bắt chước các tính chất của lụa. Điều này đã mở ra một con đường mới trong nghiên cứu các vật liệu tương thích sinh học để truyền tín hiệu quang học và hình ảnh trong các ứng dụng y sinh.

Quét các vi sóng điện tử của các sợi nhân tạo mô phỏng các tính chất quang học của các sợi kén sao chổi. Hàng trên cùng: Mặt cắt ngang và mặt cắt tương ứng của sợi tổng hợp được làm từ tơ tái sinh có chứa mật độ cao của các lỗ rỗng không khí dạng sợi. Hàng dưới cùng: Hình ảnh tương ứng của sợi PVDF (polyvinylidene Difluoride) có mật độ cao của các lỗ rỗng sợi.

Trong một trong những phòng thí nghiệm nghiên cứu sinh học, phòng thí nghiệm hệ thống sinh học của UC Berkeley, một dự án về Ornithopter đang được thực hiện. Trong robot này, để đạt được trí thông minh mạnh mẽ cho các nhiệm vụ như tìm kiếm và điều hướng trong nhà, khả năng cơ động của ornithopter đang được kết hợp với phương pháp học tập, đưa ra các giả định tối thiểu về bản chất của nhiễu loạn và chướng ngại vật. Chuyến bay vỗ cung cấp khả năng cơ động cao cần thiết cho hoạt động trong môi trường trong nhà có cấu trúc một phần.

Phối hợp ra mắt một Ornithopter với Robot hình lục giác

Chúng tôi, con người, chính chúng ta là một sinh vật tự nhiên, đã đưa ra một ý tưởng rất thú vị. Tại sao không bắt chước chính mình? Ý tưởng lấy cảm hứng từ con người đã tạo ra nhiều lĩnh vực nghiên cứu đầy thách thức. Robot hình người là một trong những lĩnh vực như vậy, đã nhận được sự chú ý đáng kể trong những năm qua và sẽ tiếp tục đóng vai trò trung tâm trong nghiên cứu robot và trong nhiều ứng dụng của thế kỷ 21. Những robot này dự kiến ​​sẽ hỗ trợ con người và giúp đỡ con người trong các thảm họa. Khoa học và công nghệ đã dẫn đến sự phát triển của các hệ thống cơ điện tử hình người tiên tiến, có khả năng vận động cảm giác phức tạp và điều này đã hỗ trợ rất nhiều cho sự phát triển của robot hình người. Một trong những thách thức lớn nhất đối mặt với lĩnh vực này là tìm hiểu quá trình xử lý thông tin và các cơ chế cơ bản của bộ não con người trong việc xử lý các tình huống trong thế giới thực.

Hệ thống thần kinh của con người có khả năng tự học và đáp ứng, sử dụng hiệu quả các nguồn lực, phối hợp, phản xạ, v.v. là một số đặc điểm có thể phát triển bất kỳ hệ thống nào. Điều này đã dẫn đến một số lượng lớn các nghiên cứu được thực hiện trong sinh học thông qua khoa học thần kinh.

Với nghiên cứu ngoạn mục đang diễn ra xung quanh, chúng ta nợ rất nhiều người chủ tuyệt vời này của chúng ta, thiên nhiên. Bản chất này, không bao giờ ngừng truyền cảm hứng cho chúng ta, vẫn chưa tiết lộ nhiều bí mật của nó và làm chúng ta ngạc nhiên. Là một người yêu thiên nhiên, tôi háo hức mở ra cánh cửa đến thế giới tuyệt vời của các sinh vật tự nhiên và những bí mật của chúng, phải không? Ở lại điều chỉnh cho tập tiếp theo để đi sâu vào thế giới của các tế bào thần kinh. Cho đến lúc đó, hãy tận hưởng thiên nhiên, đặt câu hỏi về những điều chưa biết và hiểu những bí ẩn!

NGƯỜI GIỚI THIỆU

https://www.google.com/publicdata/explore?ds=d5bncppjof8f9_&met_y=sp_dyn_le00_in&hl=vi&dl=en

https://engineering.columbia.edu/press-release/comet-moth-foven

https://www.scTHER Daily.com/release/2018/04/180426102906.htm

https: //people.eecs.ber siêu.edu / ~ronf / Ornithopter / index.html

- Được viết bởi Aradhana Mohan Parvathy, thành viên của Spider R & D