Самая удивительная лаборатория — это живая природа. Многие ее создания достигли поразительной приспособленности к окружающим условиям. Человек же далеко не всегда может придумать что-то получше, поэтому все чаще и чаще целенаправленно учится у живых организмов.
Еще Леонардо да Винчи долго наблюдал за полетом птиц. Он хотел построить летательный аппарат, чтобы человек мог на нем, подобно птицам, парить над землей. Возможно, это первый известный нам пример того, как человек занялся бионикой – наукой, которая пытается понять, как сделать технические приспособления, подражая живым организмам.
Во время первой мировой войны английский флот нес огромные потери из-за германских подводных лодок. Нужно было во чтобы то ни стало научиться их обнаруживать. Для этой цели создали специальные приборы — гидрофоны. Они должны были находить подводные лодки противника по шуму гребных винтов. Гидрофоны установили на кораблях. Однако вскоре выяснилось, что во время хода корабля движение воды у приемного отверстия гидрофона создавало шум, заглушавший шум подводной лодки. Долго не могли устранить этот недостаток. Наконец, известный физик Роберт Вуд предложил инженерам поучиться... у тюленей, которые хорошо слышат при движении в воде. Приемному отверстию гидрофона придали форму ушной раковины тюленя, и гидрофоны стали «слышать» даже на полном ходу корабля. К тому же они позволяли определять направление на источник звука и расстояние до него.
Это только один из примеров, которых уже накопилось немало, хотя бионика и считается молодой наукой: первая конференция специалистов-биоников, положившая начало ее официальному признанию, состоялась в 1960 г. Сейчас бионикой занимаются, тесно общаясь друг с другом, представители самых разных специальностей — биологи, врачи, физики, инженеры, математики. Круг вопросов, которые исследует бионика, довольно обширен и продолжает расширяться. Для того чтобы получить о них представление, рассмотрим еще несколько примеров.
Застежка-липучка
Это классика, и один из самых известных примеров в бионике. Ее изобрел швейцарский инженер Жорж де Местраль в 40-х годах прошлого века, когда вытаскивал растительные колючки из шерсти своей собаки. Свойства колючки и ее маленьких крючочков зацепляться за волосы и ворсинки и стало основой для всем известной застежки-липучки.
Колючка, ставшая прототипом застежки-липучки
Катафот
Наверное правильнее было бы сказать – котофот. Почему? А потому что принцип этого всем знакомого устройства, которое устанавливают на велосипеды, дорожные знаки, одежду дорожных рабочих был подсмотрен в глазах у кошек. По-английски катафоты так и называют – cat’s eye reflector (отражатель по принципу кошачьего глаза). Вспомните, когда кошка сидит в темной комнате, но смотрит на свет, в ту сторону где находитесь вы. Ее глаза мерцают, чаще всего зеленым. Это так называемый тапетум, специальный кристаллический слой, расположенный за сетчаткой. Она состоит из кристаллов гуанина, может содержать примеси различных пигментов, придающих ему синий, зеленый или желтый оттенок. Биологическая функция тапетума – в условиях сумерек отражать свет, возвращая его на сетчатку, тем самым усиливая зрение. В результате, кошки, например, в темноте видят в 7 раз лучше чем человек (точнее, в 7 раз выше их чувствительность глаза). Как раз поняв этот механизм, Перси Шоу в 1935 году и изобрел катафот, который мало чем изменился за прошедшие годы.
Продолжение следует
Тапетум есть не только у кошек, но у многих животных, в том числе собак. При фотовспышке тапетум очень сильно отражает свет. В итоге получается эффект, как будто глаза животного мерцают, или даже светятся как лазеры:)