https://frosthead.com

Desain Biomimetik Berarti Kita Semua Akan Hidup dalam Bug

Ketika saya masih kecil saya memiliki "kotak bug" - wadah kecil buatan sendiri yang dibangun dari kawat dan beberapa potong kayu. Selama musim panas saya akan mencoba untuk mengisi kotak ini dengan serangga kilat - serangga atau serangga bercahaya, tergantung di mana Anda berasal - dalam upaya untuk mengubah wadah tembus kecil menjadi lentera alami yang penuh dengan serangga yang pijar biologisnya tidak ada apa-apanya. kurang dari keajaiban kecil. Tidak pernah berhasil seperti yang saya bayangkan. Dalam retrospeksi, seluruh upaya itu tampak seperti fantasi yang didorong oleh terlalu banyak kartun.

Atau mungkin juga tidak.

Baru-baru ini tim peneliti internasional mencari kunang-kunang untuk mendapatkan inspirasi dalam merancang pencahayaan yang lebih efisien. Membangun penelitian sebelumnya ke dalam reaksi kimia yang mendukung cahaya bug cahaya, tim fokus pada exoskeleton serangga, yang menampilkan permukaan seperti sirap unik yang mengurangi pantulan internal, sehingga memungkinkan lebih banyak cahaya untuk melarikan diri. Menggunakan laser untuk menciptakan kembali bentuk sirap pada permukaan LED, para peneliti dapat membuat 55% lebih efisien LED. Ini hanya satu dari sekian banyak cara biomimikri serangga meningkatkan produk dan kehidupan kita.

Biomimikri adalah prinsip desain yang terlihat untuk mereproduksi sistem, perilaku, atau efek yang diamati di alam. Bagaimanapun, apa yang telah kita kerjakan oleh manusia bodoh selama beberapa ratus tahun - yang terbaik! - alam telah berkembang selama ribuan tahun. Meskipun kedengarannya berteknologi tinggi, biomimikri bukanlah bidang baru. Penemu, seniman, dan ilmuwan sejak ribuan tahun telah berpaling ke alam untuk memajukan kecakapan teknologi manusia. Burung mungkin adalah contoh paling umum, tetapi serangga, kelas hewan yang paling beragam dan luas di planet ini, menawarkan jutaan peluang kepada perancang untuk membuka inovasi.

Seekor capung melayang (Aeshna juncea) Seekor capung yang melayang-layang (Aeshna juncea) (Wikimedia Commons)

Dengan kemajuan teknologi robot dan drone - dan menyusut - dengan cepat, serangga terbang adalah model alami untuk mesin pembunuh, kawanan pengawasan, dan nanobot di masa depan. Para peneliti di Centre for Neuroscience Research di University of Adelaide percaya bahwa capung menyimpan rahasia untuk meningkatkan pelacakan dan penargetan robot. Capung, Anda lihat, telah mengembangkan kemampuan luar biasa untuk melihat objek bergerak dalam gelap - menjadikannya predator malam yang sangat baik. Pemimpin penelitian Dr. Steven Wiederman menjelaskannya: “Untuk memahami ujung-ujung benda dan perubahan terang atau gelap, otak banyak hewan, termasuk serangga, katak, dan bahkan manusia, menggunakan dua jalur independen, yang dikenal sebagai saluran ON dan OFF ... Tetapi yang kami tunjukkan terjadi di otak capung adalah kombinasi dari saklar OFF dan ON. ”Para peneliti berharap untuk secara teknologi mereproduksi kemampuan visual yang unik ini, yang sejauh ini hanya diamati pada capung. Jelas ada implikasi militer untuk pekerjaan ini yang dapat meningkatkan pengenalan drone dan kemampuan penargetan tetapi tim juga bercita-cita untuk aplikasi yang lebih baik seperti prosthetics saraf yang mungkin suatu hari membantu orang dengan gangguan penglihatan.

Robo-bee, kolaborasi antara insinyur listrik Universitas Harvard Rob Wood dan Gu-Yeon Wei, dan ilmuwan komputer Radhika Nagpal (gambar: National Science Foundation video)

Robo-bee Robo-bee, kolaborasi antara insinyur listrik Universitas Harvard Rob Wood dan Gu-Yeon Wei, dan ilmuwan komputer Radhika Nagpal (video National Science Foundation)

Dalam beberapa tahun terakhir, lebah telah sekarat dan menghilang di seluruh dunia. Colony Collapse Disorder, sebagaimana fenomena ini diketahui, merupakan ancaman terhadap persediaan makanan dunia dan sebuah misteri yang, meskipun banyak penelitian dan setidaknya dua film dokumenter, sebagian besar tetap tidak terjawab. Sebagai pengganti solusi, tim ilmuwan Harvard mencari alternatif. Masukkan RoboBee, yang persis seperti apa itu terdengar: robot dimodelkan setelah kinerja dan perilaku lebah madu. Ketika selesai, RoboBees akan terbang seperti lebah, beroperasi serentak seperti koloni, dan yang paling penting, penyerbukan. Tetapi potensi serangga robot sarang-pikiran jauh lebih besar. Sebagai contoh, teknologi tersebut dapat digunakan dalam upaya pencarian dan penyelamatan setelah bencana. Tentu saja, itu semua jauh lebih mudah diucapkan daripada dilakukan. Namun kemajuan telah dibuat. Dengan melihat pergerakan serangga terbang lainnya, tim RoboBee sejauh ini mampu membuat mesin berukuran nikel yang mampu terbang dasar dan mereka berharap dapat melihatnya berkerumun dalam lima hingga sepuluh tahun. Ini tentu saja berarti bahwa lima hingga sepuluh tahun setelah itu, kerajaan RoboBee akan menaklukkan Bumi. Jangan katakan Anda tidak diperingatkan.

Sampai hari yang menentukan itu, biomimikri akan terus membuat lampu kita cerah, pesawat kita di udara, tanaman kita diserbuki, dan umumnya meningkatkan kualitas kehidupan sehari-hari. Meskipun saya mungkin tidak akan memiliki lentera bertenaga bug saya dalam waktu dekat.

Desain Biomimetik Berarti Kita Semua Akan Hidup dalam Bug