バイオミミクリとは何か、特徴と例

自然を模倣する方法

最近、より持続可能かつ効果的な方法で現代の問題に対処することを目的とした代替開発モデルが復活しています。 それらのモデルの XNUMX つが、 生体模倣これには、自然をパラダイム、尺度、教育者として使用することが含まれます。 これは、進化と自然適応を通じて時間をかけて完成された洗練されたプロセスとメカニズムを研究し、吸収することによって達成されます。

この記事では、バイオミミクリーとは何か、その特徴や事例を紹介します。

バイオミミクリとは何ですか

生体模倣

バイオミミクリーは、インスピレーションや問題の解決策を自然に求めるという概念です。 これには、社会と環境に利益をもたらす持続可能な技術とイノベーションを設計および作成する方法を理解するために、自然のプロセス、システム、構造を観察および研究することが含まれます。

バイオミミクリーの概念は以下に由来します。 ギリシャ語の語源は生命を意味する「ビオス」と「ミメーシス」、模倣を意味します。 この科学的思考の流れは、人間が現在直面しているが自然がすでに解決している問題を解決するために、自然からインスピレーションを得て自然を理解することを目的としています。 高度な技術を開発する場合でも、より単純なシステムを開発する場合でも、目標は自然の解決策を模倣することです。

バイオミミクリーの原理は次のとおりです。

  • 太陽エネルギーは、エネルギー源として実行可能な代替手段です。
  • 必要な正確な量のエネルギーのみを使用することをお勧めします。
  • オブジェクトのデザイン 常に意図した目的と一致している必要があります。 これは、オブジェクトの形状がその機能に合わせて特別に調整され、意図された目的を効率的かつ効果的に達成できるようにする必要があることを意味します。
  • 物質の循環と同様に、すべての物質をリサイクルすることが不可欠です。
  • コラボレーションを促進する効果的なアプローチは、人々の間の共同作業を奨励することです。
  • 私たちは文化や種の多様性を信頼できます。

バイオミミクリーの利点

自然を模倣する

地元の産業やビジネスを支援する取り組みの中で、コミュニティ内で生産および開発されたテクノロジーの使用を優先するよう求める声が高まっています。 地元の技術に対するこの需要は、 外国技術への依存を減らし、国内産業の成長を促進する。 続成作用の利点は次のとおりです。

  • システム内の内部過剰を防止します。
  • 制限や制限を有利に利用することは有益です。
  • 目的は、自然のプロセスを模倣することにより、資源とエネルギーの効率を向上させることです。

エコシステムを調べると、複雑で完全なモデルが多数見つかることがあります。 これらのモデル 彼らは自己調節し、いくつかのサイクルを通じて物質とエネルギーのバランスを維持します。 このシステムは、人や物質が過剰になった場合に調整し、最小限のエネルギーを使用して小さな変動を通じてバランスを回復し、安定した状態に戻ります。

考慮すべき側面

バイオミメティック エンジニアリングの分野では、開発される製品は XNUMX つの基本原則に従う必要があることを考慮することが不可欠です。 第一に、生産時の炭素排出を制限する必要があり、第二に、 敬意を持った倫理的な生産モデルを尊重しなければなりません。 労働条件がそれほど厳しくない国で生産された、より汚染の多い製品のライフサイクルを分析することは逆効果です。

したがって、バイオミミクリーは自然を模倣することだけでなく、自然を尊重し、長期にわたって持続可能性を維持することも意味します。 循環経済はこの科学的傾向に触発されており、以下にこの概念をさらに明確にするバイオミミクリの例をいくつか示します。

バイオミミクリーの例

バイオミメシスとは何ですか

シロアリを模倣する

特に注目すべきは、ジンバブエのミック・ピアースによって設計された、バイオミメティック建築の優れた例であるイーストゲート・センターです。 この建物には、アクティブな機構を必要とせずに動作する独自の冷却システムがあり、 アフリカのシロアリ塚の構造で観察された冷却方法からインスピレーションを得たものです。

シロアリの巣の構築は体温調節の原理に基づいています。 当初、それらは南北軸の向きと煙突に似た構造で構築されます。 この構造により、 暖かく密度の低い空気を抽出し、シロアリ自身が巧妙に作成した複雑なダクトネットワークを介して基礎部に冷たい空気を流入させます。。 この洗練されたダクトと空気の流れのシステムは、シロアリの巣内の温度を調節する役割を果たします。これは、外気温が 42 ℃に達する場合には重要な機能です。

サメの例

サメの皮膚によって引き起こされるストレスは、特にバイオミメティクスの分野で興味深いテーマです。 サメの肌の質感は抵抗を軽減し、水泳効率を高め、エネルギー消費を削減する可能性があります。 研究者たちは、船舶の設計や生物医学機器など、さまざまな用途でこのテクスチャを再現できる可能性を模索しています。

サメは動きが遅いことで知られていますが、その皮膚にはフジツボ、藻類、その他の生物が付着していません。 このユニークな特性に触発され、Sharklet 社は微生物の増殖を防ぐためにサメの皮膚の構造を模倣した表面を作成しました。

この革新的な発明の潜在的な用途は、ドアハンドル、手すり、スイッチがその使用によって恩恵を受ける可能性がある病院環境で特に注目に値します。 共用エリアでは徹底した日常的な衛生管理が行われているにもかかわらず、依然として何百万人もの人々が病院受診中に院内感染に罹患しています。 構造 サメ肌の独特な性質により、表面にストレスを与えて微生物の増殖を防ぐことができます。 特定の表面配置により、それらの増殖を防ぎ、急速に期限切れになります。

人工光合成

人工光合成は、植物、藻類、および一部の細菌で起こる光合成の自然プロセスを再現するプロセスです。 人工光合成は、さまざまな触媒と材料を使用して、太陽光、水、二酸化炭素を水素や炭水化物などの使用可能な燃料に変換することにより、クリーンで再生可能なエネルギーを生成することを目的としています。

最も研究されている自然領域の中で 太陽エネルギーを人間が消費できるエネルギーの形に変換するプロセスです。 科学者たちは、二酸化炭素、炭素、水、太陽光から酸素と細胞物質を生成する光合成の自然プロセスを模倣するさまざまな方法を研究してきました。

植物の光合成の明期を模倣した光電池の構築により、二酸化分子と酸素分子が水の加水分解プロセスを通じて分離され、エネルギーベクトルになります。

この情報により、バイオミミクリーとは何か、そしてその特徴についてさらに詳しく知っていただければ幸いです。


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