Патенти матінки-природи
Найдивовижніша лабораторія – це жива природа. Багато її створінь досягли разючої пристосованості до навколишніх умов. Людина ж далеко не завжди може придумати щось краще, тому дедалі частіше цілеспрямовано навчається у живих організмів.
Ще Леонардо да Вінчі довго спостерігав за польотом птахів. Він хотів побудувати літальний апарат, щоб людина могла на ньому, подібно до птахів, парити над землею. Можливо, це перший відомий нам приклад того, як людина зайнялася біонікою – наукою, яка намагається зрозуміти, як зробити технічні пристрої, наслідуючи живі організми.
Під час першої світової війни англійський флот зазнав величезних втрат через німецькі підводні човни. Потрібно було будь-що навчитися їх виявляти. Для цього створили спеціальні прилади — гідрофони. Вони мали знаходити підводні човни супротивника по шуму гребних гвинтів. Гідрофони встановили на кораблях. Однак невдовзі з'ясувалося, що під час ходу корабля рух води біля приймального отвору гідрофону створював шум, що приглушував шум підводного човна. Довго не могли усунути цей недолік. Зрештою, відомий фізик Роберт Вуд запропонував інженерам повчитися. у тюленів, які добре чують під час руху у воді. Прийому отвору гідрофону надали форму вушної раковини тюленя, і гідрофони стали «чути» навіть на повному ході корабля. До того ж вони дозволяли визначати напрямок на джерело звуку та відстань до нього.
Це лише один із прикладів, яких вже накопичилося чимало, хоча біоніка і вважається молодою наукою: перша конференція фахівців-біоніків, яка започаткувала її офіційне визнання, відбулася в 1960 р. Зараз біонікою займаються, тісно спілкуючись один з одним, представникинайрізноманітніших спеціальностей — біологи, лікарі, фізики, інженери, математики. Коло питань, які досліджує біоніка, досить широке і продовжує розширюватися. Щоб отримати про них уявлення, розглянемо ще кілька прикладів.
Застібка-липучка
Це класика, і один із найвідоміших прикладів у біоніці. Її винайшов швейцарський інженер Жорж де Местраль у 40-х роках минулого століття, коли витягував рослинні колючки із вовни свого собаки. Властивості колючки та її маленьких гачків зачіплятися за волосся та ворсинки і стало основою для всієї відомої застібки-липучки.
Колючка, що стала прототипом застібки-липучки
Катафот
Напевно, правильніше було б сказати – котофот. Чому? А тому, що принцип цього всім знайомого пристрою, який встановлюють на велосипеди, дорожні знаки, одяг дорожніх робітників, був підглянутий в очах у кішок. По-англійськи катафоти так і називають – cat's eye reflector (відбивач за принципом котячого ока). Згадайте, коли кішка сидить у темній кімнаті, але дивиться на світло, в той бік, де ви знаходитесь. Її очі мерехтять, найчастіше зеленим. Це так званий тапетум, спеціальний кристалічний шар, розташований за сітківкою. Вона складається з кристалів гуаніну, може містити домішки різних пігментів, що надають йому синій, зелений або жовтий відтінок. Біологічна функція тапетуму - в умовах сутінків відбивати світло, повертаючи його на сітківку, тим самим посилюючи зір. У результаті, кішки, наприклад, у темряві бачать у 7 разів краще ніж людина (точніше, у 7 разів вища за їх чутливість ока). Саме зрозумівши цей механізм, Персі Шоу у 1935 році і винайшов катафот, який мало чим змінився за минулі роки.
Тапетум є не тільки у кішок, але в багатьохтварин, у тому числі собак. При фотоспалаху тапетум дуже сильно відбиває світло. У результаті виходить ефект, як очі тварини мерехтять, або навіть світяться як лазери :)