
2005年日本愛知世博會設立了德國仿生學專館。仿生學是仿造自然界結構原理進行技術應用的科學。在德國不萊梅大學開設了世界首個仿生學國際專業(ISB)。
進到仿生學專館內你會見到一輛小電車圍繞8字形循環跑道行走。小電車將6名參觀者帶入奇妙的自然界。通過幻燈投影、動畫以及仿生實物,人們可以了解到人類能夠從自然界學到很多新的事物。這其中最知名的例子有蓮花效應、鯊魚皮原理及貓爪抓地功能。荷葉無法結污,是研制防塵表面的榜樣;鯊魚皮有無數細長的溝槽,減少了鯊魚在水中的阻力,是飛機表面處理和游泳衣的仿效對象;貓爪抓地功能是增加摩擦力的典范。例如,德國一家汽車零部件公司,模仿貓爪開發了一種賽車輪胎,在剎車時會自動變寬,增加了與路面的摩擦力。這種車胎很受賽車者青睞,目前已銷售3000多萬只。
仿生學專館展示幾種動、植物的奇妙的功能和仿生產品,引起觀眾極大興趣。一、利用蓮花效應制成外墻涂料。波恩大學巴特洛特在電子顯微鏡下發現荷葉一塵不染的秘密:它的表面有一層細小蠟質形成的保護膜,確保污垢不會黏附在上面,而被滴落下來的雨滴、露珠沖走。他把這種蓮花效應的技術應用申請了專利,1999年研制出名為Lotusan的涂料,該涂料如同荷葉一樣,可自身保潔。2000年該涂料投放市場,非常暢銷。
二、利用壁虎爬墻原理制成機器人。斯圖加特研究員格爾布研究壁虎頗有成就。他發現這種小動物足底絨毛的厚度隨其體重的變化而變化,體重越大,足底上的絨毛越細密,在重量為60克左右的壁虎的足底上,每平方毫米就有5億根絨毛,確保壁虎與墻壁黏附得牢固。格爾布受壁虎足底原理啟發取得科研成果:“我們制造的100克重的小機器人,采用塑料絨毛粘貼條爬上一堵垂直的玻璃墻。”
三、利用老鼠牙咬嚙原理制成永不鈍化的刀具。奧伯爾森研究所的馬庫斯發現:老鼠牙齒自己會越磨越銳利。與人類不同,老鼠牙齒的琺瑯質在進化中逐漸萎縮,僅在前面留下一層馬蹄鐵形琺瑯質薄片,它后面較軟的牙質在咬嚙過程中定期磨損,但琺瑯質薄片還在,仍會反復形成鋒利的刃。對于老鼠來說,牙齒的磨損根本不成問題,因為這些牙齒會按期長合, 是老鼠的特異功能使然。馬庫斯從中受到啟發,研制出一種自動磨快的工業刀具。他把一個向外隆起的金屬刀刃前鍍上陶瓷層,鍍層非常細膩,而且有普通刀刃的兩倍硬,刀具后面越磨損,前部陶瓷層越鋒利。目前他已發明了一臺永不鈍化的切割粉碎機。
仿生學專館讓人意猶未盡。出口處寫著令人回味的提示:仿生學為人類造福,您從仿生學中得到了什么啟示?
[編譯自德國《瞭望》]