Paano Ang Mga Pakpak ng Mga Owl At Hummingbirds Nag-inspire sa Drones, Wind Turbines At Iba pang Teknolohiya

Paano Ang Mga Pakpak ng Mga Owl At Hummingbirds Nag-inspire sa Drones, Wind Turbines At Iba pang Teknolohiya Ang mga hummingbird ay ang mga ibon lamang na maaaring lumipad sa mga patagilid at paatras, salamat sa isang ebolusyon na katangian ng kanilang musculoskeletal na istraktura. (Shutterstock)

Ang ebolusyon ba ang pinakamahusay na imbentor? Sa daan-daang milyun-milyong taon ng trabaho at natural na mundo bilang canvas, magiging ganoon.

Mula sa mga kamelyo na nagpapanatili ng tubig hanggang sa mga mahahabang albatrosses ng dagat, ang ebolusyon ay humubog sa mga kakayahan ng mga hayop upang matulungan silang mabuhay at umunlad.

Ang aking pananaliksik sa pagtatapos ay sinaliksik ang ilan sa mga pinaka-kahanga-hangang mga imbensyon ng ebolusyon, na marami sa mga ito ay matatagpuan sa mga ibon. Partikular, pinag-aaralan ko ang mga pag-uugali ng flight ng ibon at kung paano ang mga ugnayan sa pagitan ng mass ng katawan, laki ng pakpak, pagkakaugnay ng mga species at iba pang mga biological na katangian na umusbong upang makabuo ng labis na paglipad na nakikita natin sa maraming mga species.

Ang mga imbensyon na ito ay sobrang pambihirang kaya pinag-aralan natin sila upang mailapat ang kanilang disenyo sa pang-araw-araw na teknolohiya.

Halimbawa, kunin ang mabilis at tumpak na paglipad ng isang hummingbird na nakatulong sa amin na bumuo ng mga lumilipad na aparato na may kakayahang makulit din. O isang stealthy flight ng isang kuwago, na nagpapaalam sa disenyo ng tahimik at mahusay na turbines ng hangin. Sa parehong mga kaso, ang biomimicry ay nakakakuha ng inspirasyon mula sa likas na mga imbensyon upang magdisenyo at mapabuti sa aming kasalukuyang teknolohiya.

Mga tumpak na maniobra

Ang mga hummingbird ay ilan sa pinakamadalas na ibon sa buong mundo. Nagtataglay sila ng maliit, magaan na torsos na may medyo malaking pakpak na nagbibigay-daan sa kanila na mabilis na lumipad nang mabilis na may hindi kapani-paniwala na katumpakan. Ngunit maraming mga uri ng mga ibon ang may malalaking pakpak, kaya kung ano ang nagtatakda ng mga hummingbird na hiwalay pagdating sa kanilang kamangha-manghang kakayahang magamit?

Ang lihim ay namamalagi sa loob ng kanilang mga kalamnan at buto.


Kunin ang Pinakabagong Mula sa InnerSelf


Hummingbirds nangangailangan ng malalaking kalamnan ng pakpak na patuloy na i-flap ang kanilang mga pakpak nang mabilis sa flight, na kilala bilang isang mataas na dalas ng talampas ng matalo. Pinapayagan ng mataas na wing beat frequency ang mga hummingbird na magsagawa ng kanilang natatanging paglipad ng paglipad, lalo na sa kanilang mga pagbisita sa tag-araw sa iyong mga bulaklak at mga feeder sa likuran.

Mabagal na paggalaw ng video ng mga hummingbird sa paglipad.

Kailangan ng Hummingbird malaking halaga ng lakas upang lumipad nang tuluy-tuloy at mangalap ng pagkain. Bilang karagdagan, ang pagbagay ng isang mahabang buto ng dibdib ay ang perpektong ibabaw na kinakailangan para sa mga kalamnan ng pakpak: mas malaki ang ibabaw ng buto ng dibdib, mas maraming koneksyon ang kalamnan.

Upang mag-hover, ang mga hummingbird ay kumakapit sa kanilang mga pakpak sa hugis ng isang figure na walo. Ang istilo ng pakpak ng pakpak na ito ay posible sa pamamagitan ng tuloy-tuloy na "pulso ng pulso" mula sa kanilang pinaikling buto ng braso - isang natatanging katangian na hindi matatagpuan sa anumang iba pang mga species ng ibon. Sa pamamagitan ng pakikipagtulungan, ang mga kalamnan at buto ng hummingbird ay nagbibigay-daan sa pag-hover at sideways at paatras na paglipad sa bilis na nangungunang 50 km / oras.

Kung tiningnan ng mga siyentipiko kung paano nagtipon ang mga kalamnan at buto ng mga hummingbird upang makabuo ng mabilis, tumpak na paglipad sa mga maliliit na ibon, naging interesado sila kung ang mga parehong mekanismong ito ay maaaring makinarya.

Isang halimbawa ng inspirasyong ito ay Ang Nano Hummingbird ng AeroVironment, na binuo bilang isang prototype para sa US Defense Advanced Research Projects Agency. Ang Nano Hummingbird ay isang aparato ng drone na gayahin ang paglipad ng mga hummingbird upang makakuha ng isang maliksi, malalaking gilid.

Ang mga drone na ito ay maaaring ma-access ang mga hindi maabot na lokasyon at mangalap ng impormasyon sa pamamagitan ng isang naka-attach na video camera. Sa mas maraming pananaliksik tungkol sa katumpakan ng paglipad ng hummingbird at mga pang-araw-araw na implikasyon nito, ang pagkakaroon ng mga drone na epektibong suriin ang mga natural na hindi napapansin na mga teritoryo ay maaaring mangyari nang mas maaga kaysa sa pinaniniwalaan dati. Ang mga pagsulong ng drone na ito ay maaaring mailapat sa pagsubaybay sa panahon, pagpapadala ng parsela at kahit na cinematography.

Tahimik na paglipad

Bilang mga mandaragit sa gabi, ang mga kuwago ay umaasa sa kanilang mga taktika sa pangangaso upang matagumpay na makuha ang biktima. Upang mag-alis sa paglipad ay nangangailangan ng isang malaking halaga ng lakas ng pag-angat upang bumaba sa lupa, at mas maraming enerhiya ang kinakailangan upang manatili sa hangin. Gayunman, ang pagbuo ng lakas na ito ng pag-angat, ay nangangailangan ng mga kuwago upang i-flap ang kanilang mga malalaking pakpak. Maaari mong isipin na ang pag-flapping ng malaking malalaking pakpak ay makakagawa ng isang tonelada ng ingay, talunin ang layunin ng pagiging stealthy. Ngunit ito ba?

Sa panahon ng paglipad, ang paggalaw ng mga pakpak ng isang ibon ay lumilikha ng kaguluhan sa hangin, na ginagawang pamilyar na tunog ng tunog na iyon. Gayunpaman, ang mga kuwago ay nagbago ng hindi kapani-paniwala na mga mekanismo na binabawasan ang ingay sa panahon ng paglipad. Ang lihim ay namamalagi sa loob ng kanilang mga istruktura ng balahibo.

Isang eksperimento sa BBC Earth na nagsusuri kung bakit tahimik na lumipad ang mga kuwago.

Ang mga pakpak ng Owl ay may mga balahibo na may matulis na gilid, na tinatawag na mga serrations, kasama ang kanilang mga harapan, na nakikipag-ugnay sa hangin sa panahon ng paglipad. Ang mga ito ang mga serrations ay sumisira sa kaguluhan ng hangin na karaniwang nagiging sanhi ng ingay ng hangin, pagbabawas ng ingay na nabuo sa panahon ng paglipad. Tulad ng daloy ng hangin sa likuran ng pakpak, ang mga istraktura na tulad ng takip - katulad ng takbo ng fashion - sa dulo ng mga balahibo ay higit na mabawasan ang ingay sa pamamagitan ng mabilis at epektibong pagkalat ng anumang kaguluhan. Ipares sa paglipad, ang dalawang istrukturang balahibo na ito ay malakas na nag-aambag sa tahimik na pangangaso ng isang kuwago.

Pagkuha ng isang pahina mula sa mga adaptasyon ng tahimik na paglipad sa mga kuwago, tinangka ng mga mananaliksik na gumamit ng magkatulad na mga gulo-gulo na nakakagambala sa bawasan ang ingay na ginawa ng mga turbines ng hangin at tagahanga at pagbutihin ang kanilang kahusayan.

Ang paglalapat ng tahimik na balahibo ng kuwago sa modernong teknolohiya ng turbina ay nangangako ng mas mahusay na pagbabalik ng enerhiya ng hangin, at itinatampok kung gaano kabisa ang maaaring pagsamahin ang ating natural at teknolohikal na mundo.

Paglabo sa ibabaw

Ang pagbagay ng hummingbird at owl flight ay nagsisimula lamang sa simula ng mga imbensyon ng kalikasan. Ang mga karagdagang anyo ng biomimicry ay matatagpuan sa concussion-pumipigil sa mga teknolohiya na inspirasyon ng mga woodpecker, mga disenyo ng tren na hugis mula sa mga beaks ng kingfisher at teknolohiya ng laser na naiimpluwensyahan ng arkitektura ng makulay na mga balahibo ng ibon.

Malinaw na makita kung paano pinukaw ng kalikasan ang mga pagsulong sa teknolohiya, at ang kahalagahan ng patuloy na paggalugad ng mga kamangha-manghang natural na system sa Earth.Ang pag-uusap

Tungkol sa Ang May-akda

Ilias Berberi, Estudyante ng PhD, Biology, Carleton University

Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

sundin ang InnerSelf sa

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Kumuha ng Pinakabagong Sa pamamagitan ng Email

{Emailcloak = off}

MOST READ

Ano ang Nalalaman Tungkol sa Coronavirus At Mga Bata
Ano ang Nalalaman Tungkol sa Coronavirus At Mga Bata
by Kathryn Moffett-Bradford et al
Paano Panatilihing Ligtas At Kalinisan ang Iyong Workspace sa Bahay
Paano Panatilihing Ligtas At Kalinisan ang Iyong Workspace sa Bahay
by Libby Sander, Lotti Tajouri, at Rashed Alghafri

MULA SA EDITOR

Ang Araw Ng Pagtatala Ay Darating Para Sa GOP
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Ang partidong Republikano ay hindi na partidong pampulitika ng pro-Amerika. Ito ay isang iligal na pseudo-pampulitikang partido na puno ng mga radikal at reaksyonaryo na ang nakasaad na layunin ay upang matakpan, mapahamak, at ...
Bakit Maaaring Pinakamalaking Natalo sa Kasaysayan ni Donald Trump
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Nai-update Hulyo 2, 20020 - Ang buong coronavirus pandemic na ito ay nagkakahalaga ng isang kapalaran, marahil 2 o 3 o 4 na kapalaran, lahat ng hindi kilalang sukat. Oh oo, at, daan-daang libo, marahil isang milyon, ng mga tao ang mamamatay ...
Mga Blue-Eyes vs Brown Mata: Paano Natuturo ang Rismismo
by Marie T. Russell, InnerSelf
Sa episode ng Oprah Show noong 1992, ang nanalong award-anti-rasism activist at tagapagturo na si Jane Elliott ay nagturo sa madla ng isang matigas na aralin tungkol sa rasismo sa pamamagitan ng pagpapakita kung gaano kadali ang matuto ng pagkiling.
Isang Pagbabago Ay Gonna Halika ...
by Marie T. Russell, InnerSelf
(Mayo 30, 2020) Habang pinapanood ko ang balita sa mga kaganapan sa Philadephia at iba pang mga lungsod sa bansa, nasasaktan ang aking puso sa kung ano ang nagaganap. Alam ko na ito ay bahagi ng mas malaking pagbabago na isinasagawa ...
Ang Isang Kanta ay Makakapukaw sa Puso at Kaluluwa
by Marie T. Russell, InnerSelf
Mayroon akong maraming mga paraan na ginagamit ko upang malinis ang kadiliman mula sa aking isipan kapag nalaman kong mayroon itong crept in. Ang isa ay ang paghahardin, o paggugol ng oras sa kalikasan. Ang isa pa ay katahimikan. Ang isa pang paraan ay ang pagbabasa. At isa na ...