자연에서 영감을 얻은 놀라운 발명품 30

자연에서 영감을 얻은 놀라운 발명품 30

1.Bird Safe Glass

매일 수백 마리의 새가 유리창으로 날아들어 죽는다. 이것은 새에게 영향을 미칠 뿐만 아니라 부동산 소유자에게도 위험을 초래한다. 

이러한 사고를 줄이기 위해 Ornilux라는 회사는 조류 안전 유리를 만들었다.그들은 투명한 유리가 있는 경우와 달리 새가 볼 수 있는 거미줄의 가닥을 모방했다. 조류 안전 유리는 십자형 UV 패턴이 특징이다.

 2.Self-Cooling Architecture

많은 사람들이 흰개미를 원치 않는 집 손님으로 보지만,적어도 한 건축가는 흰개미 무덤의 독창적인 자체 냉각 디자인에서 영감을 얻고 있다. 짐바브웨 출신의 건축가 Mick Pearce는 골프 코스에 있는 흰개미 더미를 관찰하고 그 모양과 통풍이 환경에 이상적으로 적합해 보인다고

말했다. 그는 흰개미 마운드 디자인을 짐바브웨 Harare와 호주 Melbourne의 건물에 통합했다. 각 구조물에서는 지면 부근의 시원한 공기가 위쪽으로 배출되고 건물 상부의 뜨거운 공기가 굴뚝을 통해 방출된다.

3.잠수복

고래와 달리 beaver는 차가운 물에 잠수할 때 몸을 따뜻하게 해줄 지방층이 없다. 대신, 그들의 두꺼운 털은 개별 털 사이에 공기를 가두어

포유류를 따뜻하고 건조하게 유지한다. 2016년, MIT의 엔지니어 팀은 서퍼와 같은 수상 스포츠 선수를 위해 특별히 설계된 고무 "털"로 덮인 잠수복으로 이러한 품질을 모방하려고 했다. beaver와 마찬가지로, 선수들은 슈트 외부에 갇힌 공기에 의해 체온을 유지할 수 있다.

4.Wind Blades

혹등고래는 세계에서 가장 몸무게가 나가는 동물 중 하나이지만,지느러미 때문에 수영 능력이 뛰어나다. 그들은 지느러미의 앞쪽 가장자리에 결절이라고 하는 사마귀 융기가 있는데, 이는 수영 속도와 즉시 방향을 바꿀 수 있는 능력을 추론한다.
Frank Fish라는 과학자는 이러한 특성에 주목하고 풍력 터빈 블레이드에 대한 아이디어를 개념화하여 블레이드의 속도와 바람 방향에 대한 블레이드의 기동성을 증가시켜 더 많은 전력을 생성했다.
WhalePower라는 회사도 이를 면밀히 조사해 혹등고래의 지느러미에서 영감을 받은 칼날을 제공하고 있다. 이를 통해 안전성, 비행기, 선풍기 등의 성능이 향상되고 효율성이 향상되었다고 설명한다.

5.접착식 클라이밍 장비

Gecko 발가락은 매끄러운 유리를 포함한 대부분의 표면에 부착할 수 있는 독특한 능력을 가지고 있다. 2014년, 스탠포드 대학의 한 연구팀은 도마뱀붙이의 발가락에서 발견되는 끈적끈적한 구조를 확대하여 도마뱀붙이에서 영감을 받은 등반 장치를 만들었다. 인간 실험 대상자는

손과 발에 접착 패드를 착용하고 유리 벽을 "걸을" 수 있었다.

6. 바늘

매년 독감 예방 주사를 맞는 것이 두렵다면 모기의 해부학적 구조에서 영감을 받은 초소형 바늘에서 위안을 얻을 수 있다. 곤충의 주둥이는 대상의 피부를 빠르게 관통할 수 있으며, 종종 피험자가 거기에 있다는 사실조차 알지 못한다(타액에 있는 마취 물질도 물린 통증을 줄이는 데 도움이 된다). 이 능력은 통증을 최소화하도록 설계된 미세침을 만드는 데 영감을 주었다.

7. 태양 전지판

태양 전지판과 식물 잎은 모두 태양으로부터 에너지를 수확하지만, 프린스턴 대학의 한 팀은 태양 전지에 접힌 부분을 추가하여 태양 전지의 생체 모방을 한 단계 더 발전시켰다. 주름은 잎에서 발견되는 자연스러운 주름을 모방하여 더 많은 빛을 세포로 전달한다. 연구진은 2015년에 나뭇잎 같은 세포가 접히지 않은 세포보다 47% 더 많은 전기를 생산한다고 주장했다.

8. 자동 청소 페인트

연꽃 식물은 수생의 아름다움과 일부 문화권에서 장수의 상징으로 알려져 있지만 초소수성이기도 하다는 사실을 몰랐을 것이다. 연꽃 식물의 잎 표면은 먼지와 물을 잘 튕겨내기 때문에 1977년에는 이러한 자체 세척 특성을 "연꽃 효과"라고 불렀다.
1999년 독일 건축회사 Sto는 Lotusan이라는 옥외용 페인트를 출시했다. 건조되면 페인트의 미세 질감이 연잎의 표면을 모방하여 외부의

습기와 먼지를 튕겨낸다.

9.신칸센 초고속 열차

일본의 신칸센 초고속 열차는 시속 150-200마일의 속도로 터널을 출입할 때 기차가 내는 소리의 양을 줄이는 공기역학적 모양으로 유명하다. 기차는 물총새의 길고 좁은 부리를 모델로 삼았는데, 물총새는 물방울이 거의 또는 전혀 튀지 않고 물속으로 뛰어들어 물고기를 사냥한다.

기차의 모양은 또한 약 15% 더 적은 전기로 10% 더 빠르게 이동할 수 있게 한다.

10.상어 가죽

최근 몇 년 동안 수영 선수들은 기록을 잇달아 깨고 있다. 이것은 개선된 수영복의 결과이며, 수영복의 주요 제조업체 중 하나는 상어의 피부를 연구하여 가장 빠른 수영복인 Speedo Fastskin에 대한 영감을 찾았다. "상어의 피부 표면에는 밀리미터당 10개의 비늘이 있으며, 이는

골프공의 움푹 들어간 곳과 약간 비슷하게 작동합니다"라고 Lenau가 설명했다. "비늘은 물이 신체 표면 가까이에서 소용돌이치는 많은 미세 난류를 만들고 신체 주변의 바깥 수층의 항력 효과를 줄입니다." "이것이 Speedo Fastskin에 의해 악용되는 것입니다. 상어 피부 표면의 미세 구조를 모방함으로써 수영복에 저항 효과를 낮추고 선수들이 물 속에서 더 빨리 움직일 수 있도록 합니다." 동일한 원리가 선박에도 적용될 수 있다. 독일 회사 Vosschemie는 Haifischhaut라는 선체 페인트를 생산하여 항력 효과를 줄이고 선박이 물을 더 쉽게 활공할 수 있도록 한다.

11. 로봇 팔

40,000개 이상의 근육으로 구성된 코끼리 코는 사람의 손처럼 날렵하여 나뭇가지에서 사과를 따거나 나무 한 그루를 통째로 땅에서 뜯어낼 수 있다. 그들의 다재다능한 디자인은 또한 로봇 팔에 영감을 주었다. 독일 회사인 Festo는 인간과 기계의 협력을 위해 핸들링 기술을 변경하는 데 사용할 수 있는 부속 장치인 Bionic Handling Assistant를 개발했다. 네 개의 금속 발톱을 휘두르는 이 로봇은 인간 아기처럼 시행착오를 통해 학습한다. 계속해서 물체를 잡고 손을 뻗음으로써 어떤 근육을 움직여야 하는지 알아낸다. 로봇은 인공 근육에 영양을 공급하는 튜브

내의 압력 조정을 통해 위치의 변화를 기억할 수 있다. 폴리아미드로 제작된 이 구조 소재는 무거운 무게를 들어 올릴 수 있을 만큼 강하면서도 달걀 집기와 같은 섬세한 절차를 수행할 수 있을 만큼 민첩하다. 트렁크는 공장, 실험실 및 병원에 도움이 되는 것으로 입증되었으며, 인간 주도 프로젝트에 대한 추가 처리를 제공한다.

12 Drones

albatross는 정말 날아오르는 위엄 있는 바다를 날아다니는 새로, 날기 위해 날개를 퍼덕이는 경우가 거의 없다. 대신 바람을 이용하여 하루에 600마일 이상을 비행한다. MIT의 연구원들은 이 비행 설계를 사용하여 드론을 개발하고 있다. 그들은 멈추지 않고 해외를 비행할 수 있는

고정익 풍력 추진 드론을 만들기를 희망하고 있다.

13.LED 전구

반딧불이는 LED 전구를 더 효율적으로 만드는 데 도움이 된다.벌레의 등불은 빛을 방출하는 미세 구조 또는 비대칭 미세한 돌기를 가지고 있다. 펜실베이니아 주립대의 연구원들은 일반적으로 대칭 돌출부를 가진 LED 표면에 미세 구조를 추가하면 더 많은 빛이 빠져나갈 수 있어

효율성이 높아지고 광 추출이 90% 향상된다는 사실을 발견했다.

14.Lunar Rover Tires

낙타가 다시 목록에 올랐다! Bridgestone은 낙타의 두 갈래 발가락을 모방한 특별한 유형의 타이어를 개발하고 있다. 올해 CES(Consumer Electronics Show)에서 소개된 이 타이어는 두 개의 브레이드 스틸 로브로 구성되어 있으며 미세한 입자의 연마성 달 먼지가 있는 언덕을

쉽게 넘을 수 있도록 설계되었다. 시뮬레이션된 달 환경에서의 실험은 낙타가 지구에서와 마찬가지로 달에서도 도움이 될 수 있는지 곧 확인할 수 있을 것이다.

15.열화상 카메라

Pit vipers는 적외선을 감지하는 특수 감각 기관을 사용하여 완전한 어둠 속에서 먹이를 감지할 수 있다.이 능력은 열화상 카메라 개발에 영감을 주었다.

16.관개를 위한 바닷물 담수화

낙타는 지구상에서 가장 건조한 기후에 살지만 제한된 수자원으로 어떻게든 기능할 수 있다. 그래서 과학자들은 힌트를 얻었다. 낙타는 밤에 내쉬는 공기를 식히고, 내쉬는 공기에서 수증기를 추출하고, 주변 공기에서 물 분자를 흡수하고 붙잡음으로써 물을 절약한다.
사하라 사막의 연구원들은 동일한 기술을 사용하여 바닷물에서 염분을 제거하고 식물을 관개하기 위해 시원한 지하수를 사용하여 따뜻한 

바닷물을 증발시킨 다음 염분이 없는 형태로 응축하고 있다.

17.정맥 다리 궤양 & 압박 요법

인간의 정맥 궤양은 다리의 비정상적인 정맥 기능으로 인한 궤양의 일종이다. 이 질병의 일반적인 원인에는 혈전, 부상, 유전, 노화, 신체 활동 부족 및 비만이 포함된다. 의료진은 진단을 위해 압박 요법을 제안한다. 기린에게서 훔친 아이디어이다.
기린은 세계에서 가장 키가 큰 동물 중 하나이며, 이는 그들의 혈액이 긴 다리를 통해 많은 영역을 순환해야 한다는 것을 의미하기도 하다. 

굳이 말하자면, 기린의 심장과 발 사이의 거리는 인간의 두 배이다. 또한 종아리 근육이 작고 발가락이 움직이지 않으며 발목 관절의 움직임이 최소화된다. 그러나 그들은 매우 거칠고 섬유질이며 탄력이 없는 피부 때문에 부종을 겪지 않는다.기린의 피부는 정맥 순환을 최적화하는 단단한 소매를 만든다.과학자들은 이러한 측면을 치료를위한 압박 요법으로 의료 분야에 파생 시켰다.

18.더 나은 X선 시력

X-ray는 작업하기가 어렵기 때문에 공항의 X-ray 기계는 매우 부피가 크다. 하지만 과학자들은 이제 더 나은 X선 시력을 얻기 위해 바닷가재의 눈이 사용하는 기술을 모방하고 있다. 굴절이나 렌즈에 의한 빛의 굴절 대신, 바닷가재는 반사를 사용하여 본다. 그들의 눈은 평평한 거울과 유사한 사각형으로 덮여 있으며, 정확한 각도로 빛을 반사하여 모든 방향에서 그림을 형성한다. 이 설계는 우주의 특정 영역에서 X선을

집중시킬 수 있는 망원경을 갈망하는 천문학자들에게 유용한 것으로 판명되었다. 일반 거울은 X선만 통과시킬 수 있지만, 바닷가재의 눈

모양은 납 유리로 만든 작고 정사각형이며 속이 빈 튜브 배열을 만드는 데 사용된다. 눈처럼 생긴 구체로 구부러진 이 물질은 X선을 반사하고 망원경으로 포장된다. 이 갑각류는 마이크로칩과 8cm(3인치) 두께의 강철 벽을 통해 볼 수 있는 "손전등"인 랍스터 눈 X선 이미징 장치와

같은 다른 발명품에도 영감을 주었다.

장치가 벽을 통해 일련의 저전력 X선을 보낼 때 일부는 반대편에 있는 물체에서 튕겨 나온다. 이러한 신호는 튜브를 통해 전달되어 바닷가재의 눈과 같은 이미지를 생성한다. 이 발명은 도난당하거나 불법적인 상품을 찾는 데 중요할 수 있다.

19.접착제

이 수중 연체동물은 과학자들에게 영감을 주어 시장에서 가장 강력한 접착제 중 하나를 만들었다. 연구자들은 홍합이 젖은 표면에 어떻게

붙는지 알아내고, 이를 상업적인 사용을 위한 접착제로 복제했다. 그들은 접착제의 접착력을 제공하는 아미노산 DOPA가 있는 단백질을 포함하는 생체 모방 고분자 모델을 만들었다. ACS Applied Materials and Interfaces 저널에 발표된 연구에서 과학자들은 광택 알루미늄을 접착하는 데 사용할 때 접착제가 다른 상업용 접착제보다 10배 더 나은 성능을 발휘한다는 것을 발견했다.

20.Cement

지속 가능한 건축 자재에 대한 탐구는 우리를 자연의 보물 같은 해결책으로 이끌었다.
살아 있는 유기체처럼 스스로 치유되는 생체 모방 콘크리트부터 폐기물을 줄이는 생분해성 대안에 이르기까지, 지속 가능한 건축 자재의 

생체 모방 사례는 건설 산업을 재편하고 있다.
이러한 혁신은 환경에 미치는 영향을 최소화할 뿐만 아니라 건축 환경의 복원력과 수명을 향상시킨다.

21.Velcro

1940년대 스위스 엔지니어 George de Mestral이 만든 벨크로는 생체 모방의 가장 잘 알려진 예 중 하나다. 하이킹을 하는 동안 de Mestral은 우엉 씨앗의 갈고리 같은 구조로 인해 씨앗 꼬투리가 개의 털에 달라붙을 수 있다는 것을 알게 되었다. 그는 동일한 기술을 사용하여 의류 패스너를 만들 수 있는 잠재력을 탐구하기로 결정했다.

22.비행기

 오늘날의 비행기 디자인은 새들의 생활 방식을 훨씬 뛰어넘어 진화했지만, 최초의 비행기 디자인은 인간이 하늘을 나는 새를 연구하여 

얻은 비행에 대한 거의 없는 정보를 사용했다.
Flyer라고 불리는 최초의 유인 항공기를 설계할 때, 라이트 형제는 공기가 새의 날개 곡선 위로 흐를 때 양력이 증가하는 방식을 모방했다.

새는 또한 날개를 "뒤틀어" 높이 유지하고 비행을 간소화할 수 있다. Orville과 Wilbur Wright는 날개의 일부가 앞뒤로 "뒤틀려" 같은 효과를

내도록 비행기를 설계했다.

23.더 넓은 시야를 가진 카메라

사람 눈의 곡면은 카메라를 사용하여 가능했던 것보다 더 넓은 시야를 가능하게 한다. 엔지니어의 과제는 마이크로 전자 부품을 깨뜨리지

않고 곡면에 전달하는 것이었다. 노스웨스턴 대학의 황용강 교수와 일리노이 대학의 존 로저스 교수는 사람의 눈과 같은 크기, 모양, 레이아웃의 디지털 카메라를 제작하고, 곡면에 전자 부품을 고정하는 그물망 같은 소재를 개발했다. 이 기술은 특정 영역에만 초점을 맞출 수 있는 오늘날의 카메라와 달리 완전히 선명하고 초점이 맞춰진 사진을 가능하게 할 것이다. 심지어 인공 망막이나 생체 공학적 눈의 발달을 가능하게 할 수도 있다.

24.가라앉을 수 없는 금속

 "가라앉을 수 없다"는 말은 아마도 배에 대해 이야기할 때 사용하기에 가장 좋은 단어는 아닐 것이지만, 우리가 타이타닉에 대해 알고 있는 것에도 불구하고 로체스터 대학의 연구원들은 아무리 수중에서 찌우려고 해도 실제로 뜨는 새로운 유형의 금속을 설계했다. 그들은 심지어 재료에 구멍을 뚫으려고 시도했지만 여전히 전복되지 않았다.
연구진은 오랜 시간 동안 물 표면에 떠다니거나 훑어볼 수 있는 거미와 불개미에서 영감을 받았다. 하지만 어떻게 할 수 있을까요? 

정답은 기포를 가두는 것이다. 예를 들어, Argyroneta 수생 거미는 초소수성 다리와 복부로 공기를 채워 돔 모양의 수중 거미줄을 만들 수

있다. 불개미는 초소수성 몸체로 공기를 가두어 일종의 "뗏목"을 만든다.

25. Flipper(지느러미)

오리는 물갈퀴가 달린 발의 도움으로 물속에서 수영한다. 오리의 물갈퀴가 있는 발을 연구하면서 발명가들은 지느러미와 지느러미에 대한

아이디어를 생각해 낼 수 있었다. 따라서 바다에서 다이빙하기 위해 다이버는 오리발을 사용하여 앞으로 나아가기 위해 자신을 밀어낸다.

이 지느러미는 보트에서 움직임을 위해 사용되는 노 역할을한다. 오리발과 노는 다이버와 보트 라이더가 물 속에서 방향을 바꾸는 데 도움이 되어 산소 소비를 줄이면서 효율성을 향상시킨다.

26.태양 전지판

식물이 햇빛을 에너지로 변환하는 과정인 광합성은 지속 가능한 에너지 솔루션을 위한 놀라운 교사 역할을 한다.
식물 잎의 구조에서 영감을 받은 태양 전지판은 전례 없는 효율로 햇빛을 포착하여 가정과 산업 모두에 깨끗하고 재생 가능한 에너지를 제공한다.
결국 이러한 혁신은 기후 변화와의 싸움의 최전선에 서서 지속 가능한 에너지 미래를 제공한다. 그러나 태양광을 위험이 아닌 기회로 인식하는 주택 소유자와 보다 지속 가능한 세상을 향한 변화를 주도하기 위한 지속 가능한 리더십이 필요하다.

27.물 수집

Stenocara 딱정벌레는 물 수집의 달인이다. 작은 검은 벌레는 거칠고 건조한 사막 환경에서 살며 껍질의 독특한 디자인 덕분에 생존 할 수 있다. Stenocara의 등은 응축수나 안개를 모으는 지점 역할을 하는 작고 부드러운 돌기로 덮여 있다. 껍질 전체가 테프론 같은 매끄러운 왁스로 덮여 있으며, 아침 안개로 인한 응축수가 딱정벌레의 입으로 흘러 들어갈 수 있도록 통로가 되어 있다. 그것은 그 단순함이 훌륭하다.
MIT의 연구원들은 스테노카라 껍질에서 영감을 얻어 옥스퍼드 대학의 Andrew Parker에 의해 처음 기술된 개념을 구축할 수 있었다.그들은 기존 설계보다 더 효율적으로 공기 중의 물을 모으는 재료를 만들었다. 전 세계 약 22개국에서 그물을 사용하여 공기 중의 물을 모으고 있기 때문에 이러한 효율성 향상은 큰 영향을 미칠 수 있다.

28.위장

인간은 카멜레온에서 북극곰에 이르기까지 다양한 종의 생존 전략인 위장을 자신의 방어 기제로 채택했으며, 특히 군대와 사냥꾼에서 더욱 그러했다.
위장은 신체의 윤곽이나 윤곽을 숨길 수 있는 능력 때문에 작동하는데, 이는 인간의 눈이 멀리서 색상 패턴을 구별하는 능력이 제한되어 

있기 때문이다.

29.위조 방지 화폐 기술

나비 덕분에 위조지폐가 사라지고 있다. Simon Fraser University의 연구원들이 진행한 NOtES라는 프로젝트는 나비의 날개와 코스타리카

모르포 나비의 무지개 빛깔을 연구했다. 그들은 나노 크기의 광 간섭 구조를 사용하여 위조 방지 우표를 만드는 기술을 만들었다. 홀로그램보다 깨기가 더 어렵고 지폐뿐만 아니라 다른 모든 물체에도 "인쇄"할 수 있다.

30.잠수함

고래를 연구하면서 과학자들은 광활한 바다 아래를 항해할 수 있도록 잠수함을 발명하는 아이디어를 생각해 냈다. 잠수함의 디자인은 고래의 모양을 기반으로 한다. 그리고 고래와 마찬가지로 잠수함도 먹이를 추적하고 장애물을 피하기 위한 수중 음파 탐지 시스템이다. 목표물의

거리를 측정하는 이러한 능력은 수중 움직임을 조종하기 위해 잠수함에도 내장되어 있다.
고래는 물 속에 오랫동안 머무를 수 있으며 잠수함도 이 능력을 가지고 있다.