源于自然

像白蚁一样制造空调,用睡莲拯救洪灾中的人们——动物和植物经常向我们展示如何把事情做得更好。以下发明是从世界各地巧妙的动植物中汲取的灵感。

1. 鲜花救援

菲律宾 

亚马逊河流域的一株巨大睡莲是这一本地开发概念的原型。由于睡莲底部有棱形脉络,这种水生植物可以承受一定重量而不下沉。根据 Re-Leaf 公司的设想,这种设计将被复制到救生筏的底部,就像一个小气囊,一接触水就能提供浮力。这将使马尼拉郊区图马纳(Tumana)的居民今后能够更好地抵御洪灾。在风平浪静的天气条件下,另一个想法是将这种双层模块化平台改造成公园长椅。

https://bit.ly/re-leaf-raft

Viktoria-Seerose, Blattunterseite (Victoria amazonica), Amazonas-Wasserlilie, Riesenseerose
Portrait of Andrea Meredith. Image caption reads: Professor Andrea Meredith uses crowdsourcing as a part of her research. there is also a portrait of Kamiyah Morgen. The image caption reads: Kamiyah Morgan lives with a very rare illness that suddenly paralyzes her for short periods. The wisdom of the crowd helped to diagnose it.

2. 受鸵鸟启发的跑步机器人

德国、美国

马克斯–普朗克智能系统研究所和加利福尼亚大学欧文分校的一个研究小组设计出特别省力的机器人腿,其灵感来自不会飞翔但奔跑速度极快的鸵鸟。与人类不同,鸵鸟奔跑时会将双腿向身体方向拉起,同时双脚向后折叠。BirdBot 也能做到这一点,这要归功于脚和腿关节之间的机械肌肉肌腱索。机器人的腿只需要两个电机就能运行——一个在髋关节上,另一个在膝关节上。机器人在没有电机的情况下也能站立和抬腿。因此,BirdBot 所需的能量预计仅为以往步行机器人的四分之一。它已经通过跑步机测试。

https://bit.ly/birdbot

Male of African ostrich (Struthio camelus) in nature reserve near Eilat, Israel
Portrait of Andrea Meredith. Image caption reads: Professor Andrea Meredith uses crowdsourcing as a part of her research. there is also a portrait of Kamiyah Morgen. The image caption reads: Kamiyah Morgan lives with a very rare illness that suddenly paralyzes her for short periods. The wisdom of the crowd helped to diagnose it.

3. 凉爽似白蚁穴

津巴布韦 

在非洲,白蚁是空调大师。它们建造了可密封的通道,通过这些通道,冷空气可以从巢穴深处被吸入,热量则可以散发出去。这种聪明的通风原理能够防止这种小昆虫的巢穴温度发生剧烈波动。1996 年启用的哈拉雷东门中心可能是世界上第一座使用这种白蚁窍门的人造建筑。较热的空气上升到顶部,较冷的空气从下面流入取而代之。冷空气被导入地板空间,然后再从那里进入办公室。被白天的热量加热的空气通过管道系统向上输送,这就是真正的“凉爽”效果。

https://bit.ly/climatetermites

cool like termites.png
shark.png

4. 丝滑如鲨鱼

德国 

鲨鱼是完美的猎手,能以闪电般的速度在水中滑行。它们的皮肤在其中起着特殊的作用。鲨鱼皮肤是由指向尾鳍的许多精细“螺纹”组成。鲨鱼游动时,水流通过皮肤表面之间的沟槽,减少摩擦阻力。汉莎技术公司和巴斯夫的合作项目就借鉴了这一点。航空鲨鱼皮技术利用表面薄膜上有微小沟槽的设计,可减少飞机空气阻力的摩擦比例。这不仅降低了煤油消耗量,还减少了二氧化碳排放量。未来,汉莎货运公司的货运飞机和瑞士航空公司的客机都将使用这种鲨鱼皮技术。

https://on.basf.com/3Kc45wK

Am Anfang werden wir viel Geld investieren müssen“, sagt ­Haunert. Und ja, BASF gehe beträchtliche Risiken ein: „Ob unsere Idee die richtige ist, ist wie immer bei einer Forschungsidee natürlich nicht sicher. Ob sich die Technologie letztlich am Markt durchsetzen wird? Auch das ist keineswegs klar.“ Einlassen könne man sich auf ein solches Wagnis nur, „wenn man gleichgesinnte Mitstreiter hat“. BASF holte dafür den Technologiepartner ­Linde sowie den saudischen Chemie­riesen SABIC mit ins Boot – eigentlich ein direkter Wettbewerber der Ludwigshafener, der ebenfalls über langjährige Erfahrung im Betrieb von Steam­crackern verfügt. 

 

Es gehe BASF bei dem Projekt darum, Wissen unter Gleichen zu teilen und gemeinsam neue Erkenntnisse zu gewinnen. „Ergebnisse aus dem Betrieb der Anlage gehören allen drei Partnern“, betont ­Haunert. Gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz im Rahmen des Förderprogramms „Dekarbonisierung in der Industrie“, um die Entwicklung der neuartigen Technologie zu unterstützen. 

 

Wenn alles gut läuft, könnten ab 2030 erste Steamcracker-Öfen im großen Maßstab auf Strom aus erneuerbaren Energien statt Gas umgestellt werden. „Wir könnten dank unserer engen Zusammenarbeit und der Expertise, die die drei Partner in das Projekt einbringen, weltweit die Ersten sein, denen das gelingt“, so die Technologin hoffnungsvoll.

5. 像蝴蝶般充满活力

德国、美国

卡尔斯鲁厄理工学院和加利福尼亚理工学院的科学家们在硅太阳能电池上复制了黑蝴蝶翅膀的纳米结构。他们的想法是,这些薄而省料的电池将能够吸收多达 200% 的光,成为传统晶体太阳能电池的有力竞争者。灵感最初源自蝴蝶翅膀上的微孔,它几乎可以完全吸收阳光,并以此调节体温。

https://bit.ly/solarbutterfly

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A golden quantum computer with text about the 'quantum leap' underneath. the text describes the use of quantum computers as key technology for the future.

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