十大颇具创意的海洋动物仿生设计

1、十大颇具创意的海洋动物仿生设计源于海洋动物形体特征的仿生设计有很多，科学家通过对特殊而又具有代表性海洋动 物形体特征的分析与研究，寻找海洋动物独具的美感因素与合理适应大自然的奥秘所在， 并将这些自然界中的合理因素运用仿生设计学引入到日常的设计与生活中。下面是十大颇 具创意的海洋动物仿生设计。鱼形汽车研究人员从鱼类身上获得了灵感，将鱼类“避免碰撞”、“同排移动”和“靠近同伴”三种行为规 则应用于驾驶操控上，开发了一种智能化概念汽车“EPORO”。该技术模仿鱼群在前行时绕开障碍物的同时避免互相碰撞的活动模式，使得该款概念车能 够在车流中穿梭自如。和现在马路上带着噪音呼啸而过的汽车不同，当EPORO

2、在马路上行 驶时，会自动按照行进方向编组，同路线的汽车既互相跟随，又保持一个合理的间距，而 且，当前方出现障碍物时，还会自动规避。简言之，这是些既不会堵车，也不会撞车的汽车。水中污染物的仿生机器鱼这种机器鱼体长约50厘米，高15厘米，宽12厘米，身上装备有探测传感器，可以自动监 测河水中的多种污染物，如轮船泄漏的燃油或其它化学物等，并利用GPS装置将数据适时 传给研究人员。这种机器鱼是科学家们根据仿生学原理设计制造的，它们游动起来酷似真正的鲤鱼，身体 在发动机的推动下来回摆动，并用鳍和尾来改变它们的游动方向，其游动速度可达每秒半 米。这些机器鱼充电一次就能在水中持续游动24小时。机器鱼“嗅出”

3、一片水域中的有害物 质时，它们就通过wi-fi无线连接彼此交流数据，然后适时向研究人员和环保部门发出警报。台湾生化实验大楼仿照鹦鹉螺外形设计鹦鹉螺贝壳是大自然最完美的形状之一。自然界里，鹦鹉螺壳内部形成一连串相互连锁的 完美螺旋对生规律、质地为珍珠质的小室，如此大自然奇迹的外壳里却隐藏着丑陋的头足 类软体动物。台湾生化实验大楼群由两幢大小互异、类似鹦鹉螺外壳的实验室大楼所组成。两幢生化实 验大楼内部为处理极端危险病毒研究的先进实验室，其外以象征完美形体与精密技术的外 壳所包覆。建筑外壳式样是几何交织的细纹，重现病菌的DNA (脱氧核糖核酸)的组成排 序。该建筑由建筑设计师玛尼弗瑞德-尼科莱蒂(

4、Manifred Nicoletti)设计，被称为世界上技术 最先进的实验大楼澳大利亚水母形海洋城英国仿生学建筑公司Arup Biomimetics推出了以水母为灵感打造的海洋城“Syph”。该设计试 图解决未来40年后当澳洲的大面积陆地被海水淹没并导致剩余房地产价格暴涨时所出现的 “买房难”问题。Syph水下城市由众多的建筑单元组成，在各种生物技术的帮助下，每一个单元都将拥有电 力供应及食物生产系统以实现循环运转。此设计具有可与周围环境融为一体的流动、雅致 的结构。让人真正感受到海中生活的“水母”房子这栋造型别致的房子是由美国加州建筑师以水母为灵感设计的，是高科技的产物。整个房 子无论外形或

5、者内部构造都与海洋生物水母相似，房子内部很大部分由液体构成，让人真 正地感受到在海中生活，离不开水，融于自然的神奇。之所以整屋子的“水”，是由于这房子的设计运用了特殊的外部包膜和过滤系统，使得雨水在 经过净化后储存于墙壁内，“水”进入到房子内部，在房内流动，为房子的加热或冷却系统提 供“原料”。设计师还在做进一步研究，希望“水母”房子除了具有艺术美感，还能做到真正更 好的节约“能源”。海豚形豪华游艇这是一艘造型独特的仿生游艇，受到张着嘴的海豚的启发，Schopfer游艇公司打造了这艘全 长有米的超豪华游艇。这艘豪华游艇可容纳12人，主层由两个甲板构成，包括有休息室、餐厅、厨房、储藏室、 游泳池

6、和可停放直升机的弓形甲板。进一步看，船底层有一个休息室、一个游泳池和一个 高12英尺（约米）的玻璃餐厅，第二层则是客房及次级甲板，第三层有个人包间、快艇操 控室和顶部甲板。据说，游艇尾部和中间像眼睛的圆形框架均由手工雕刻而成。鲨鱼皮泳衣在现代竞技泳坛比赛中，金牌的最后归属往往取决于整个比赛中百分之几秒的微小差距。因此，运动员们不断寻找新的方法来增强力量、提高速度。世界著名的泳衣制造商Speedo 公司设计了一种新型连体游泳衣一“鲨鱼皮”。根据鲨鱼的皮肤，模仿鲨鱼鳞片帮助鲨鱼在水 中的穿行方式而专门设计出了鲨鱼皮泳衣。“鲨鱼皮”在实践中被证明可以有效帮助运动员在 比赛过程中减少阻力。Speedo

7、研究小组通过计算流体力学来研究运动员在比赛过程中水流的行进情况。由此预测 运动员在泳池中移动的过程中，身体和水之间的交互作用以及泳衣所起的作用。为了确保 最低的阻力和最快的游泳速度，泳衣的缝制及不同拼块的位置都需要研究结果的指导。研究人员指出，“鲨鱼皮”与老式泳衣相比会减少4%的阻力；虽然没有很大差异，但已经足 够区分金牌与银牌。除了减少水中运动的阻力之外，“鲨鱼皮”还有挤压运动员肌肉的作用， 从而提高运动员的重心稳定并减轻导致劳累的肌肉颤动，由此有许多运动员开始认识到运 动中肌肉受到挤压的好处。为了达到最佳的压缩效果，“鲨鱼皮”连体泳衣的设计是通过激光扫描数百名国际游泳健将取 得数据，并根据

8、数据来进行三维设计。穿上这种泳衣，游泳运动员可以把成绩提高至关重 要的几秒。海螺壳型士兵盔甲几年前在印度洋底发现的一种软体动物“Cysom allon squamiferum”拥有坚固得令人难以置 信的外壳，美国科学家据此开发出士兵盔甲和军用车辆防护装甲。这种软体动物生活在印度洋底热液涌出口附近的极端环境中，可以忍受温度的大幅波动和 极高的酸性，并能抵御螃蟹等掠食者的攻击。这种海螺的壳有三层结构，最外层是粗糙的硫化铁，中间层由非常柔软的有机物组成，最 里层是钙化物。中间层能够在受到攻击时吸收大部分能量，同时有助于隔热和消除环境温 度变化的影响。研究指出，这种新发现的腹足动物的壳不同于任何天然或

9、人造材料，其独特的三层结构能 够抵御任何可能使其削弱或破裂的能量，是一种无与伦比的防护盾牌。贝壳别墅日本避暑胜地轻井泽有一栋巨大的“双贝壳”度假别墅。别墅围绕一棵大枞树，随着时间的推 移，树木在它的周围生长，使它融合在景色中。别墅的整个结构是由两个二维曲面组成。 壳体的边缘是自由曲线，表面是三维曲面与扭面。在壳体中，有地板，分割空间的墙壁， 装饰了的房间。虽然第一眼看上去，椭圆形体可能浪费空间，但是，通过椭圆空间下半部的家具和摆设最 大化利用了空间。椭圆形的空间的底部是平平的地板，地板离地面高米，较低的壳结构也 高出地面，保持同样高度的露台。地板里安装了辐射采暖系统，底部成为弓形空间，它成为底

10、部有热管的采暖空间。地板下 的暖空气可以有效加热地板。最后，将温暖的空气通过窗户的缝隙流出，防止冷风的现象。 人不在时候，如果温度降至冰点，系统自动将下方的地板下的管道中灌注防冻剂。该系统还有自制的除湿和通风装置，可在全年自动运行。所有的入气口和排气口都安装在 窗框下方，让气流穿过窗外面的阳台。窗户可以开启，能尽量利用自然通风，所以并不是 所有地方都安装空调。在别墅，人们居住的时间往往是短期的，椭圆墙壁里铺设了60毫米硬聚氨酯，减少墙壁的 热容量。为了增加内部装修表面强度，在表面直接喷涂了聚氨酯合成树脂，该材料经常用 于面板的背面，它能有效的防火、吸音、隔热和防湿。中央控制系统用三个按钮管理所有 机械和电气设备。此外，生物识别锁和安全系统减少了人们对内部安全管理的焦虑和压力。感知障碍物机器龙虾它有触须、一个保护壳和八条腿，但这不是普通的龙虾。它能够感知障碍物、可以探测地 雷以及向军队发送信息。这是由塑料和金属制成