2014-06-05 | 作者:CSRone

自然界啟發出的進步與永續

自然界不只提供了龐大的資源給我們,當中還有數之不盡的奇妙生物設計,讓各個物種在自然環境中成功的生存下來。在人類於各領域的發展碰到瓶頸時,有許多科學家就會從生物的特色尋找答案,於是仿生學此一學科就逐漸發展起來。

仿生學的目的是了解自然界中生物的結構與運作模式帶來的特別能力,然後以工程與科技加以模仿,讓人類能夠在不同的領域運用。

 

目前已有的成果

自模仿生物而來的設計對我們的生活影響深遠,交通運輸就是很好的例子。

在幾個世紀以前,達文西就在研究鳥類的結構,畫出了詳盡的鳥類解剖學,隨著也構思了「飛行器」的設計,到了幾百年後,萊特兄弟根據他們對鴿子飛行的研究成功的製造出第一架飛機。由於飛機的發明,不同國家的人能夠更頻繁的來往,建立了經濟與文化交流的橋梁。

另一個例子是在鞋子上常見的黏扣帶,用來代替鞋帶固定鞋面,或是在衣服上代替鈕扣或拉鍊,是在生活中常見的物品。黏扣帶的發明來自瑞士的一位電機工程師的靈感,在1941年,他看到自己的衣服上有刺果附著,同時開始對其附著的原理感到好奇,於是用顯微鏡來觀察刺果的外觀,看見了數以百計的小鉤,使其能夠附著在衣物或毛髮之上,之後他就依照刺果佈滿小鉤的表面設計了黏扣帶,成為了今天的日常生活用品之一。

 

仿生學的永續應用

自然界本身具有效率與永續兩樣特色,前者長久以來一直是人所追求的,而後者是近幾十年才起步,而且隨著環境惡化,其需求越來越迫切,於是仿生學研究也就日漸受重視。

節能減碳是環境永續的要務之一,而仿生學也找出了方法來達成此目標。瑞典建築師就曾研究白蟻窩內部的氣流運作,後來又有其他建築師將其研究成果付諸實行,設計出節能、通風不密閉又能依需求增溫或降溫的建築;除了白蟻窩,斑馬的黑白條紋也可以有類似的效果,由於白色會反射光線而降溫,黑色會吸收光線而增溫,如此就促成表面的氣流,使得斑馬體表的溫度降低,如果建築表面的顏色也設計成黑白相間,相同的作用就可以讓室溫在夏天降五度,節省20%的能源消耗,降低對冷氣機的依賴。

有鑑於台灣每年夏季為了冷氣而大量耗電,也讓碳排放增加不少,所以上述設計確實值得考慮在台灣應用。

除了建築,仿生設計在應用化學(參考貽貝的商用黏膠)、流體力學(模仿魚類的汽車外型)、發電(模仿葉綠素的太陽能)等方面也有所成就,具備很搭的潛力,既能改善我們生活,也讓未來的經濟能兼顧效率與永續。  

 

資料來源: 剛特˙鮑利 著,洪惠芳 譯(2010):藍色革命-愛地球的100個商業創新。台北:天下雜誌 維基百科  http://en.wikipedia.org/wiki/Biomimetics

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