七大“生物仿生”技術

科學家所謂的“生物仿生”意思是靈感源自自然的人工設計。在自然進化過程中，已經形成特殊的生物鏈，可以讓萬事萬物在其中生存繁衍。

下面介紹七種驚人的源自自然的“生物仿生”技術。

鯊魚皮與泳衣

鯊魚皮泳衣，是Speedo公司出產的一種模仿鯊魚皮膚制作的高科技泳衣。

1999年10月，國際泳聯正式允許運動員穿鯊魚皮泳衣參賽。2004年悉尼奧運會中，伊恩·索普穿著鯊魚皮泳衣一舉奪得3枚金牌，使得鯊魚皮泳衣名震泳壇。2009年世錦賽身著鯊魚皮泳衣的菲爾普斯敗給了身著Arena產品的比德爾曼，鯊魚皮泳衣在高科技泳衣領域的地位被趕超。

2009年7月，國際泳聯決定于2010年5月之前全球禁用高科技泳衣。從2000年到高科技泳衣被禁止使用，鯊魚皮泳衣在期間世界紀錄的打破上起了巨大的作用，也經歷了從高科技泳衣行業的一家獨大到被其他公司趕超的過程。

從電子顯微鏡下看，鯊魚皮是由稱為“皮質鱗突”的無數重疊的鱗片組成。這些鱗突在長度方向有凹槽，可以調整水在其表面的流動。這些凹槽同時可阻止漩渦或者是湍流旋渦的形成。此外，粗糙的外形還能阻止藻類等在其身上寄生。

科學家已經在泳衣設計中（現在已經在重大的比賽中禁用）和船的底部設計中利用了“皮質鱗突”的特點。同時，科學家還利用這種特點開發出需要阻止細菌生長的醫療技術。

白蟻巢穴和辦公樓

白蟻是天生的杰出建筑師。白蟻是巢居生活的昆蟲，蟻巢是白蟻集中生活的大本營，但群體活動的范圍可以擴展到巢外相當遠的距離。各類白蟻不論如何生活，都有或簡或繁的蟻巢，有些在地上筑壟高達9米，基部直徑20至30米，有的巢筑在地下，也有的筑在墻壁里、樹木中。在天然環境中脫離蟻巢的白蟻很難長期生存，所以蟻巢在白蟻生活中占有極其重要的地位。

蟻巢不僅保護白蟻群體免受外敵侵害，而且提供一個適于白蟻生活的穩定環境。蟻巢內常年維持溫暖，冬季巢內溫度高于巢外，而在夏季巢內溫度卻低于巢外。

黑翅土白蟻的主巢溫度通常處于25至28℃，當冬季周圍土溫降至9至19℃時，巢內溫度不低于20℃，夏季巢外酷暑，而巢溫仍然相對穩定。

巢內濕度的保持也是依賴于蟻巢的外殼，白蟻自身的活動和菌圃的代謝作用，都可以調節巢內的溫度和濕度。

白蟻巢穴看起來雖然另類，但是非常適合居住。當外界溫度在零下1℃到37℃范圍變化時，白蟻巢穴內溫度處于一個舒適的溫度，為30℃（這個溫度是針對白蟻來說的）。

津巴布韋哈拉雷伊斯特蓋特中心的建筑師米克·皮爾斯研究了白蟻巢穴涼爽的“煙囪”和“隧道”。皮爾斯將白蟻巢穴的建筑理念用于3萬多平方米的伊斯特蓋特中心建筑上，使得建筑比一般的建筑更涼爽，而且比一般的建筑節能90%。建筑物上的巨大煙囪猶如白蟻巢穴一樣，可以在夜晚吸收涼爽的空氣用以降低樓板的溫度。而在白天，樓板也可以保持涼爽，從而減少了空調的使用時間。

芒刺和維可牢

1948年， 據說瑞士發明家喬治喜歡帶著狗外出散步，有一次散步回家，發現自己褲腿上和狗身上都粘滿了一種草籽。草籽粘在狗毛上很牢固，要花一定功夫才能把草籽拉下來。

喬治感到很奇怪，他用放大鏡仔細觀察這種草籽。終于發現，草籽的纖維與狗毛是交叉在一起的，他想，如果采用這兩種形狀的結構不就可以發明一個搭扣嗎？

8年后，世界上第一個尼龍搭扣——維可牢(一種尼龍刺粘搭鏈)最終在喬治·德·梅斯特拉爾手上誕生。維可牢實際上就是兩條尼龍帶，它們共同扮演蒼耳的角色，其中一條涂有涂層，上面有類似芒刺的小鉤，另外一條的上面則是數千個小環，鉤與環能夠牢牢地粘在一起。

維可牢是“生物仿生”的典型例子。芒刺尾部的細小的小勾激發了梅斯特拉爾的靈感，由此發明了維可牢。

鯨魚和渦輪

生物進化讓鯨魚能夠在數百米處潛水幾個小時。它們甚至能夠獵食肉眼看不到的小型動物來維持其能量消耗，并通過鰭和尾部來提高其運動能力。

2004年，美國杜克大學、西切斯特大學和美國海軍大學的科學家研究發現，鯨魚鰭表面的隆起可以減少32%的阻力。諸如Whale Power的公司利用這個理念，發明了風力發動機渦輪葉片，大大提高了渦輪機的效率。其他公司利用這個理念發明了風扇、飛機機翼和螺旋槳。

鳥群和噴氣式飛機

鳥兒采用V型飛行模式，可以增加70%的飛行距離。科學家研究發現，當鳥群采用熟悉的V形飛行時，第一只鳥兒拍動翅膀時，可以產生上升的氣流，并為后面的鳥兒所用，從而可以增加飛行距離達70%。斯坦福大學的一組研究人員認為客運航空飛機采用同樣的策略，比單獨飛行減少15%的燃油量。

螺旋槳飛機靠螺旋槳旋轉時產生的力來使飛機向前飛行。但當螺旋槳的轉速和飛機的飛行速度達到一定程度時，就無法再靠加快螺旋槳轉速使飛機更快了。

而噴氣式飛機所使用的噴氣發動機靠燃料燃燒時產生的氣體向后高速噴射的反沖作用使飛機向前飛行，它可使飛機獲得更大的推力，飛得更快。

蓮花和涂料

蓮花有點像旱地里的鯊魚皮。蓮花的微粗糙表面可以驅除掉表面的灰塵和污垢，從而保持花瓣干凈漂亮。如果在顯微鏡下觀看蓮花，可以看到大量的釘狀突起，這些突起可以用來抵御灰塵。

涂料，我們平常所說的油漆只是其中的一種。指涂布于物體表面在一定的條件下能形成薄膜而起保護、裝飾或其他特殊功能（絕緣、防銹、防霉、耐熱等）的一類液體或固體材料。

因早期的涂料大多以植物油為主要原料，故又稱作油漆。現在合成樹脂已大部分或全部取代了植物油，故稱為涂料。涂料并非液態，粉末涂料是涂料品種一大類。

涂料屬于有機化工高分子材料，所形成的涂膜屬于高分子化合物類型。按照現代通行的化工產品的分類，涂料屬于精細化工產品。現代的涂料正在逐步成為一類多功能性的工程材料，是化學工業中的一個重要行業。

德國 Ispo公司花費了四年時間來研究蓮花粗糙表面的釘狀物，并開發出具有相似性質的涂料。具有微粗糙表面的涂料可以自動去除灰塵和污垢，從而不用洗刷外墻。

臭蟲和水收集

沙漠甲蟲Stenocara是收集水的專家。這種甲蟲由于具有獨特的外殼，可以生活在干燥的沙漠環境中。在Stenocara的背部有小而平整的隆起，可以充當冷凝水的收集站。甲蟲的整個背部覆蓋著光滑的蠟狀物，收集的冷凝水可以從背部流入甲蟲的口里。

麻省理工學院的研究人員從甲蟲身上獲得靈感，他們已經制作出可以更加有效地從空氣中收集水分的材料。

世界上大約有22個國家在從空氣中收集水，因此，這一發明將在收集水技術方面產生重大的影響。