שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.
»
«
מה בין ביומימטיקה לביומימיקרי?
"ביומימטיקה" (biomimetics) היא מושג מקביל ל"ביומימיקרי" (Biomimicry). פירוש שניהם הוא זהה ומכוון לתחום דעת העוסק בחיקוי או למידה של פתרונות שיצרה האבולוציה בטבע. פירוש המילה ביומימיקרי הוא "חיקוי החיים" והביומימטיקה היא הצד המדעי שלו.
למידה מפתרונות טבעיים שכאלה יכולה לסייע לאדם לתכנון ולפיתוח של מערכות טכנולוגיות חדשות ולפתרון בעיות מקבילות בעולם ההנדסי והמדעי. אגב, בניגוד למחשבה שמדובר בתחום דעת חדש, זהו תחום רב-תחומי שמתקיים לאורך מאות שנים, עם שורשים עוד בימי האדם הקדמון.
רוצים דוגמה? - סיפורו של איקרוס והכנפיים שהוא ואביו ריחפו בעזרתן הם סוג מיתולוגי של ביומימיקרי. ההבדל הוא שכיום הביומימיקרי מבוצע באופן שיטתי, מסודר ומחקרי ומנסה לפתור בעיות שבעבר נדמה היה שהטבע לא התמודד איתן.
הוכחות רבות כבר ניתנו לכך שבאמצעות שיטות תכנון וכלים מהתחום הביומימטי, ניתן לפתור בעיות. הפתרונות יהיו בהרבה מקרים טובים יותר מאשר להמציא בעצמנו את הגלגל, בכל פעם מחדש. האבולוציה בחוכמתה, המשליכה הצידה ומנוונת פתרונות גרועים ולעומת זאת מתגמלת בשרידות מצוינת את הפתרונות שיוצרים התאמה טובה לצרכים שונים. זוהי דרך טבעית של האבולוציה להשביח את החיים, דרך שראוי שהמדענים והמהנדסים ילמדו גם ממנה.
הנה הרעיון הבסיסי של הביומימטיקה והביומימיקרי (עברית):
https://youtu.be/g8VJSZz4aIs
דברים שאפשר ללמוד מהטבע:
https://youtu.be/pYqLseKuHq4
כך למשל למדו מהשלדג כיצד לפתור בעיות רעש ברכבות מהירות:
https://youtu.be/UHb_XNgIHFY
והרצאת טד על הביומימטיקה ובה 12 פתרונות עיצוב שבאו מהטבע לפי רוח הביומימיקרי (מתורגם):
https://youtu.be/n77BfxnVlyc?long=yes
מתי נולד הביומימיקרי ואיך הוא התפתח?
ביומימיקרי (Biomimicry), בעברית "חיקוי החיים", כמו גם המושג המקביל והזהה "ביומימטיקה" (biomimetics), הם מונחים מודרניים במדע ובטכנולוגיה. אבל הלמידה מהטבע או החיקוי שלו, הם דברים ששורשיהם נעוצים עוד באדם הראשון, האדם הקדמון. אז למדו מהטבע דברים פשוטים, כמו ציד, ליקוט, הגנה מהגשם וכדומה.
במהלך ההיסטוריה מעריכים החוקרים שיש סבירות שההמצאה החשובה בהיסטוריה, הגלגל, נולדה כך גם היא. אמנם איננו יודעים כיצד נולד הגלגל, אבל יש השערה שאת המצאתו אנו חייבים לחיפושיות זבל, שאדם קדמון כלשהו התבונן בהן וראה כיצד הם יוצרות מפסולת זעירה כדור זבל ענקי וכבד יחסית לגודלן וכוחן וכך מגלגלות אותו בקלות אל הקן.
אותו ממציא קדמון הבין שאם יוכל לשחזר את הרעיון לגלגלים כאלו, יוכלו הוא וחבריו להעביר משאות כבדים ומסורבלים ממקום למקום, בדיוק כמו חיפושית הזבל המעבירה כך ממקום למקום משא כה כבד. אם כן, מדובר בביומימיקרי קדום במיוחד, שהשפעתו על העולם ובהיסטוריה היא בלתי נתפסת.
המדען החלוץ והבולט שקישר בין הטבע להנדסה ולמדע היה ליאונרדו דה-וינצ'י, שהירבה להשתמש בטבע כמקור השראה וידע הנדסי.
בשנת 1997 התפרסם הספר "ביומימיקרי: חדשנות בהשראת הטבע". בספר זה נכנס המושג ביומימיקרי לתודעה ובעקבותיו זכה להכרה אקדמית וציבורית כתחום מדעי. הטענה המרכזית בו היא ש-3.8 מיליארד שנים של אבולוציה יצרו פתרונות מדהימים לרבות מהבעיות שעמן מתמודד המין האנושי. שלל "הצלחות" אבולוציוניות החליפו במהלך תקופה ארוכה זו "כישלונות" שנעלמו
כיום מספק הביומימיקרי יתרון לחוקרים העוסקים באימוץ של פתרונות טבעיים לבעיות מגוונות בתחומי התכנון, ההנדסה, העיצוב והמדע.
אחת התופעות המרשימות בעשורים האחרונים היא של מדענים ומהנדסים, המפתחים מכונות ורובוטים בחיקוי של צורות, תהליכים, מבנים ומערכות טבעיות שלמות, הקיימים כולם בטבע.
הטבע לפי גישה זו ניתן לראות כ"מחסן מלא" בפתרונות, רעיונות, חומרים, מבנים ותהליכים סביבתיים ברי-קיימא, המאפשרים ללמוד מהם ולקבל השראה לפתרון בעיות.
הנה הרעיון הבסיסי של הביומימטיקה והביומימיקרי (עברית):
https://youtu.be/g8VJSZz4aIs
עבודות של סטודנטים שמדגימות זאת (עברית):
https://youtu.be/Dg053BGv8DM
דברים שאפשר ללמוד מהטבע:
https://youtu.be/pYqLseKuHq4
למידה על תכנון מבנים ובנייה מהטבע?
https://youtu.be/DGY1d1w81xU
וסרט תיעודי קצר על הקשר בין הטבע לפיתוחים בתחום הננוטכנולוגיה (מתורגם):
https://youtu.be/4b7Nu_loOYA?long=yes
מה מיוחד בנחילי הזרזירים שבשמיים?
הם הפולשים האולטימטיביים, הברברים של עולם הציפורים, טייסים ידועים בדיוקם וחברי להקות ענק עם התנהגות של ענן שחור ומרחף כמו שמלה כהה של רקדנית בשמיים.
אלו הם הזרזירים (starling), עוף חברותי שנע בלהקות גדולות, נחילים של אלפי פריטים שיודע כקבוצה טריק אחד בלבד, אבל הוא כל כך מדהים שהוא עצמו תופעה טבעית לא פחות ממופלאה.
לעניין הזה קוראים לזה מעוף הזרזירים. זהו מעוף של להקות זרזירים ענקיות, נחיל עצום היוצר ענן שחור של ציפורים, ענן הנע במהירות בשמיים כמו היה איזו חללית משונה מכוכב אחר. בתיאום מרהיב ומושלם בין כל פרטי הלהקה יוצר כל כמה רגעים ענן הציפורים צורה חדשה ומעופף לכיוון אחר.
המעוף המשותף הזה שלהם הוא אחד הדברים היפים בעולם הציפורים. כמו נחילי הסרדינים העצומים שנעים מתחת לפני המים כאיוושות וגלים כהים ואדירים, כך נראות להקות הזרזירים העצומות באוויר, כמו ענן שחור ומהיר להפליא המשייט לו ברקיע, במעין מחול בלתי נתפס.
חוץ מלהתרבות, לנדוד ולהשיג מזון כשלא פעם הם אף גורמים נזק לשדות, הזרזירים מבצעים בלהקות הענק מגוון של תרגילי תעופה מדהימים, בדרך כלל לפנות ערב. רבים כבר מזהים את הענן השחור של להקות הזרזירים, המשנה כהרף עין את כיוון התעופה ויוצר צורות מרהיבות בשמיים.
ההסבר האבולוציוני המקובל למעוף המיוחד של הזרזירים בעולם הציפורים הוא הצורך להתגונן מעופות דורסים, שכמו כל טורף בעולם הטבע מנסים לבודד זרזירים או לאתר את הזרזירים החלשים יותר לטרף.
נחיל כמו זה, המבצע פניות חדות בהפתעה ומשנה צורה כל הזמן, מקשה על הטורף לצוד או להתרכז בזרזיר בודד. כשנפתחת הלהקה מצורת גוש למניפה, למשל, היא יוצרת משב רוח שמטיל את העוף הדורס על גבו.
הנה זרזיר אירופי מדבר בחיקוי:
https://youtu.be/yhBaVInb3jI
כך מזהים זרזיר:
https://youtu.be/ypoPyoUn9CY
הזרזירים במעוף היפהפה שלהם:
https://youtu.be/QOGCSBh3kmM
שיש לו סאונד מדהים משלו:
https://youtu.be/V4f_1_r80RY
ושרים:
https://youtu.be/vFmk-RfZaY8
מה המשקל שנמלים יכולות להרים ומה הרובוט שבנוי על זה?
פעם חשבו שהנמלים יכולות להרים משקל עצום ביחס למשקלן שלהן וציינו שנמלה יכולה לשאת משא במשקל של 50 פעמים ממשקל גופה. בהמשך גילו שנמלה יכולה להרים בבת אחת גם פי 1,000 ממשקל הגוף שלה. הדבר דומה לבן אדם שמרים משאית על כתפיו!
אבל בשנים האחרונות מתחדד שמדובר גם כאן ביכולת הרבה יותר גדולה. מחקרים חדשים לימדו את החוקרים שמשהו במכניקה המובנית של צוואר הנמלה מאפשר לה להרים משקל ששמגיע גם לפי 5,000 ממשקל גופה. החוקרים שביצעו צילומי רנטגן לנמלים, גילו שהרקמות שמרכיבות את צוואר הנמלה הן רקמות רכות. החיבור של הרקמות הללו לשלד הקשיח של ראש הנמלה ואל הגוף שלה יוצר חיכוך שונה, שמצליח להוריד את העומס שנוצר על צוואר הנמלה. למעשה, גילו החוקרים, יש לנמלה מעין ציר לפעולת ההרמה שלה - ומנוף, כולנו זוכרים, מצליח להרים משקל מדהים, בזכות המבנה שלו.
לאחר שהחוקרים למדו את המכלול המכני של גוף הנמלים, הם עשו "הנדסה לאחור" ובנו מודל מכני שמחקה את מבנה גופן, בחומרים וביכולת התנועה שלו. כיום הם מנסים לפתח רובוט שרוב הכוח שלו, כמו אצל הנמלה, מופנה להרמת המשאות, במקום להזזת משקלו העצמי. הוא שוקל הרבה פחות ובנוי מאסיבי הרבה פחות, בניגוד לנטייה הטבעית של בוני הרובוטים בעבר.
הנה קבוצת נמלים שיכולה לשאת לטאה ענקית בלי להתאמץ:
http://youtu.be/rBVmJtQsGgM
ונמלה סוחבת לבדה סיגריה:
http://youtu.be/l43kTZ4Br5U
ממי למדו ליצור בדים דוחי כתמים ומים?
בד דוחה כתמים (Hydrophobic fabric) הוא בד שדוחה נוזלים ומכאן שגם מונע כתמים וגם מצריך פחות כביסה.
השיטה היא של בד בעל תכונות הידרופוביות, בד דוחה מים, שכשמו כן הוא - עמיד בפני מים. בדים הידרופוביים הם בדים שצופו בציפוי נאנו המאפשר להם את דחיית המים.
חוץ מדחיית נוזלים ובהסתמך עליו יכולים ציפויי הנאנו להקנות למוצרי טקסטיל ובד תכונות נוספות, כמו דחיית כתמים או מניעת קמטים.
אגב, מי שנתן את ההשראה והפתקון לייצור בדים דוחי נוזלים וכתמים הוא פרח הלוטוס המפורסם מהמזרח הרחוק. הצמח הזה, על פרחיו הנפלאים, הוא דוגמה מצוינת ליכולת לדחיית לכלוך ובוץ בטבע.
בדרך שנקראת "ביומימיקרי", כלומר למידה מהטבע, למדו מצמח הלוטוס חברות מסחריות בתחום האופנה כיצד לשפר את הבגדים שהם מייצרים, כך שיהיו עמידים במים.
הלמידה הזו מהטבע, שנקראת גם ביומימטיקה, האה כאן לידי ביטוי כשהמדענים הבחינו במה שהם כינו "אפקט הלוטוס". זוהי תכונה טבעית המאפשרת לצמח הלוטוס להשאר תמיד נקי, על אף שהוא חי וגדל בסביבה בוצית ומלוכלכת.
כשהם חקרו את האופן בו הצמח שומר על נקיונו בסביבה כה מזוהמת החוקרים הבינו שיש לו ציפוי מיוחד המאפשר זאת. את הציפוי הזה הם למדו לחקות ולייצר בדים דוחי נוזלים וקמטים כאלה.
כך למד האדם מצמח הלוטוס דוחה הלכלוך:
https://youtu.be/9bLp4ayM6L0
מצגת וידאו על הלוטוס אפקט:
https://youtu.be/o6hrPp4DL_E
הלמידה מצמח הלוטוס על יצירת משטחים סופר הידרופוביים מלאכותיים ובדים דוחי מים:
https://youtu.be/SIiv-hkRvZE
חולצות לוטוס שנתפרו מבדים דוחי נוזלים וכתמים, בהשראת צמח הלוטוס:
https://youtu.be/AdFkg_0LZ6Y
והדגמת היכולת לדחות כתמים:
https://youtu.be/Dh26kAmCzTI
והסבר מדעי על הלמידה מהטבע כיצד לייצר את הבדים ההידרופוביים הללו:
https://youtu.be/YR4uCvy7wOA
מה לומד האדם ממעוף הזרזירים?
מעופן של להקות הזרזירים הוא אחד הדברים המופלאים שיש בעולם הציפורים. כמו להקות הסרדינים העצומות, שנעות כגלים אדירים וכהים מתחת לפני המים, כך נעים הזרזירים באוויר, כמו ענן שחור ומהיר להפליא.
מדענים הצליחו לבנות מודל של מעוף להקות הזרזירים ולגלות כיצד הם עפים בתיאום מושלם שכזה. הטענה היא שהמעוף המשותף, בדיוק כמו אצל דגים קטנים, נועד להגדיל את הביטחון של חברי הלהקה מפני טורפים.
העוף הדורס ינסה מבחינתו לפצל את הלהקה ובכך להחליש את יכולתה להתנגד ולהפחיד אותה. אותן הציפורים שרואות אותו, מעבירות מידע לאחרות באמצעות דפוסים של אור וצל, וכך כולן נוהגות באופן מתואם כדי להימלט.
הידע הנלמד מהזרזירים הוא חשוב מאד, שכן בעתיד ניתן יהיה לבנות מערכות תיאום למל"טים או לנחילי רובוטים שמתעופפים באוויר ומבצעים פעולות ריגול או לוחמה, מבלי שטייס אנושי צריך להטיס אותם.
הנה סיפורו של "מחול הזרזירים" וההסבר (עברית):
https://youtu.be/edwBwtUAyjQ
ויזואלית "מחול הזרזירים" הוא מדהים:
http://youtu.be/eakKfY5aHmY
מהמחקר על מעופם של הזרזירים (מתורגם):
https://youtu.be/Gtm_1VWhKFs
הזרזירים במעופם היפהפה:
https://youtu.be/QOGCSBh3kmM
והצלילים, הסאונד המדהים של הזרזירים:
https://youtu.be/V4f_1_r80RY
מהו האקסולוטל מלך הרגנרציה?
האקסולוטל (Axolotl) הוא סוג של סלמנדרה, שמקורו במקסיקו והוא שוחה באגמים.
בגודל של עד 30 סנטימטרים, האקסלוטל הצעיר ניזון מדגים קטנים, תולעים וחרקים. את האוכל הוא מזהה בדרך כלל בחוש הריח שלו. בשל נטיית הצעירים שבהם לאכול הכל, מי שמגדלים אקסלוטל לא נוהגים לשים באקווריום שלהם יצורים קטנים, כולל אקסלוטלים צאצאים, מחשש שהם יטרפו אותם.
אבל יש בבעל החיים הזה עוד משהו. האקסולוטל הוא מלך הרגנרציה, שזה אומר שהוא יכול להשלים איברים פגועים או כאלו שאיבד מגופו, כולל אפילו חלקים, מהפחות מרכזיים כמובן, במוחו.
בעולם הביו-מימיקרי, הלמידה המדעית מהטבע, חוקרים ומגדלים כיום את האקסלוטל במעבדה, כדי לגלות וללמוד אם ואיך ניתן להקנות לבני אדם את היכולת המדהימה שלו לרפא במהירות ולגדל איברים.
בטבע הוא גם די מיוחד בעוד תכונה שלו - האקסלוטל מהווה צורה לא מפותחת של סלמנדרה, שמגיעה לבגרות מינית כבר בשלב הזחל, שזה שלב מוקדם מאוד.
השם אקסולוטל נגזר מהשפה האצטקית, בה המילה atl משמעותה מים, בעוד xolotl פירושו כלב.
ואגב, בתמונת הערך מופיע אקסלוטל לבקן, סוג של מוטציה שמתפתחת ללא פיגמנטים.
הנה סיפורו של האקסלוטל:
https://youtu.be/Eo50ctoOTWs
האקסלוטל המרתק:
https://youtu.be/uUw4NJmAUNI
כך הם גדלים:
https://youtu.be/-ccHF9RuiNE
מה היתרון של הסוואה בשדה הקרב?
צבאות העולם מוציאים כיום סכומי עתק על שיטות הסוואה יעילות, חדשניות וכמובן כאלה שאין לאויב שלהם. אבל במה בדיוק מדובר כשמדברים על הסוואה צבאית?
הסוואה צבאית (Military camouflage) נחוצה בכדי להסתיר ככל האפשר לוחמים וכלי נשק מפני האויב, אם לצורך הגנה עליהם ואם כדי להפתיע את הצד השני בהתקפה.
הסוואה טובה מסתירה ומקשה על ראייה או זיהוי של כלי מלחמה, ציוד צבאי, כוחות וחיילים בשדה הקרב או בהתקפה עליהם. לא פעם תסייע ההסוואה בהגנה על חיילים מירי של האויב ובמקרים אחרים לשמירה על ציוד הכרחי לניצחון.
בעולם הצבאי ישנם אמצעים שונים ושיטות שבאמצעותן ניתן להסוות חיילים וכוחות. דוגמאות להסוואה קרבית לא חסר, החל מהצבעים של המדים, כמו צבעי המדבר של מדי החיילים המצריים, או מדים מנומרים ללוחמים בג'ונגל.
שימוש בחומרים או בצבעים המשתלבים עם הסביבה יסייע מאוד להסוואה מלחמתית. צביעת פנים להסוואה קרבית, למשל, היא נהוגה ונפוצה מאוד. השיטות המוכרות ביותר הן השחרת פנים לפני יציאה ללוחמת לילה או בסביבות חשוכות, או צבעי קרב שנצבעים על פניהם של לוחמים המסתתרים בין השיחים והעצים ומתצפתים על האויב או לוחמים בו מראש.
להסוואת עצמים גדולים משתמשים בצבא ברשתות הסוואה, המשמשות להסתרת טנקים וכלי רכב קרביים מפני מטוסי קרב ומפציצים של האויב. רשתות ההסוואה הן רק חלק מאמצעי הסוואה שנועדו לעזור ללוחמים וציודם להתמזג בסביבה ולהסתיר את נוכחותם מפני האויב.
אז מה היתרונות העיקריים של הסוואה טובה בשדה הקרב? - היתרונות מגוונים, אבל הם בעיקר נעים מהיכולת להסתיר היטב את החיילים, כלי הנשק והציוד שלך, היכולת לנהל מעקב ואז להפתיע ולפגוע באויב וכמובן - היכולת לעשות את שני אלה תוך הקטנה מרבית של הסיכוי לפגיעה בלוחמים שלך.
הנה סיפורה של ההסוואה בצבאות:
https://youtu.be/TgrttH8_Zio
שיטות ההסוואה של צלפים:
https://youtu.be/hpK8jJvWzCg
חיילים שהופכים ללא נראים:
https://youtu.be/Rqi3jpBSyCc
אוקראינים טווים רשתות הסוואה שישמרו על הלוחמים שלהם:
https://youtu.be/jM6oH6uiUdw
רשתות הסוואה מקצועיות:
https://youtu.be/5ml1VbCJQSM
ההסוואה היא רעיון שהועתק ולמד מעולם החי והצומח:
https://youtu.be/GFUiCsUSzyw
תצפיתנים מוסווים בצבאות:
https://youtu.be/efQ0bsuCBP8
מורה מצוינת להסוואה אנושית היא הזיקית שכדי להסוות את עצמה מחליפה צבעים במהירות:
https://youtu.be/ioblgpA5eTo
בעלי חיים עם הסוואה טובה (עברית):
http://youtu.be/fZ7w4S5vN_8
הסוואה מעולה אצל צ'ארלי צ'אפלין בתקופת הסרט האילם:
https://youtu.be/q4uSCe24_Jw
והמון סוגי מדים וההסוואה שהם מספקים:
https://youtu.be/lTK39C6wBGg?long=yes
מה לומדים מהגאוניות המבנית של חדק הפיל?
אם היינו מנסים לפתח יד מלאכותית, היכן היינו לומדים כיצד לפתח יד כזו? - סביר שההגיון היה מוביל אותנו ללימוד מסודר של הזרוע האנושית. אבל מדעני חברת FESTO הגרמנית החליטו ללמוד דווקא מהחדק של הפיל.
לדעת הזואולוגים זו המערכת הביולוגית המניעה בצורה היעילה ביותר דברים ממקום למקום. בחיפושיהם ממי ללמוד, גילו מהנדסי חברת FESTO וזואולוגים שגויסו לסייע להם שחדק הפיל מספק את הדרך הטובה ביותר בטבע להזזה של חפצים, באופן בטוח, חסכוני ויעיל.
רק בחדק שלו יש לפיל לא פחות מ-40 אלף שרירים. להשוואה - בכל הגוף האנושי כולו יש לנו 650 שרירים. בחדק גם אין עצמות ולכן הוא גמיש באופן יוצא מהכלל.
מצויד בתכונות כמו טווח תנועה רחב, גמישות, דיוק, עדינות ומהירות תנועה, החדק, מסתבר, הוא המערכת הביולוגית היעילה ביותר בטבע בהעברה או הנעה של עצמים שונים ממקום למקום. בכך שואבים ממנו החוקרים השראה לפיתוחה של ה-Bionic Handling Assistant, זרוע אחיזה מלאכותית שהיא גם יעילה וגם בטוחה.
חברת FESTO פיתחה וממשיכה לפתח זרוע אחיזה גמישה, לצרכים מודרניים מגוונים. הזרוע הביונית שמפתחת החברה היא מערכת הובלה פניאומאטית, המחקה את מבנה השרירים של החדק.
המערכת הזו נועדה למטרות מגוונות, משינוע של מוצרים ומרכיבים בתעשייה ובחקלאות ועד להרכבה עדינה, ומילוי צרכים רפואיים ושיקום של אנשים הסובלים ממוגבלויות.
טווח התנועה המתקבל בזרוע הבוטנית שמבוססת על החדק, לא מוגבל לצירים לינאריים, כלומר קוויים. חיישנים הסובבים את הזרוע מאפשרים ניטור של מסלול התנועה שלה והתאמה מתמדת של תנועתה למה שמתרחש מסביב.
אבל דווקא מערכת השרירים ולא העצמות היא שהופכת את החדק כה מוצלח בהזזת עצמים ממקום למקום, החל מהזעירים או הקטנים כמו עלים ופירות ועד גזעי עצים ענקיים.
באופן דומה, את הזרוע הביונית מרכיבות יחידות המצופות בחומר פלסטי ומלאות באוויר דחוס. הן מחוברות ביניהן ללא חיבורי מתכת. זהו אגב רק אחד מהסודות שהופכים אותה לבטוחה הרבה יותר במגע עם בני אדם, בין אם הוא מגע אקראי או מתוכנן.
לבטיחות הזו תורם גם ההתקן שבקצה הזרוע ומשמש לאחיזה של חפצים, לצרכים שונים - מהרכבה עדינה ועד שינוע של חפצים קטנים.
ואלה לא רק היעילות והבטיחות שמבטיח הלימוד מהחדק הטבעי של הפיל. בניגוד לתנועות הגסות שמאפיינות אמצעים מכניים דומים, התנועה היעילה והעדינה המאפיינת את הזרוע המלאכותית של FESTO, מאפשרת גם חיסכון באנרגיה.
החיסכון האנרגטי הזה אולי לא נראה משמעותי מאוד, אבל במכפלות של מערכות רבות כאלה, הפועלות ללא הפסקה, הוא הופך ליתרון בצד ההוצאות וגם בצד השמירה על הסביבה.
הנה הזרוע הביונית שפותחה בהשראת חדק הפיל:
https://youtu.be/SKJybDb1dz0
על פיתוח רובוטים שלומד מהחדק הפילי (עברית):
https://youtu.be/LDMDcMstUow?end=1m10s
החדק שלו משמש פיל כדי להילחם:
https://youtu.be/ZVAMnirC72c
החדק גם מעולה בלהשפריץ:
https://youtu.be/N6nvJeFLYv8
להפיל עץ חזק:
http://youtu.be/sNmLlJtiBek
ועוד מעט על זרוע האחיזה הגמישה של חברת פסטו:
https://youtu.be/9wr4xXdrUyg
"ביומימטיקה" (biomimetics) היא מושג מקביל ל"ביומימיקרי" (Biomimicry). פירוש שניהם הוא זהה ומכוון לתחום דעת העוסק בחיקוי או למידה של פתרונות שיצרה האבולוציה בטבע. פירוש המילה ביומימיקרי הוא "חיקוי החיים" והביומימטיקה היא הצד המדעי שלו.
למידה מפתרונות טבעיים שכאלה יכולה לסייע לאדם לתכנון ולפיתוח של מערכות טכנולוגיות חדשות ולפתרון בעיות מקבילות בעולם ההנדסי והמדעי. אגב, בניגוד למחשבה שמדובר בתחום דעת חדש, זהו תחום רב-תחומי שמתקיים לאורך מאות שנים, עם שורשים עוד בימי האדם הקדמון.
רוצים דוגמה? - סיפורו של איקרוס והכנפיים שהוא ואביו ריחפו בעזרתן הם סוג מיתולוגי של ביומימיקרי. ההבדל הוא שכיום הביומימיקרי מבוצע באופן שיטתי, מסודר ומחקרי ומנסה לפתור בעיות שבעבר נדמה היה שהטבע לא התמודד איתן.
הוכחות רבות כבר ניתנו לכך שבאמצעות שיטות תכנון וכלים מהתחום הביומימטי, ניתן לפתור בעיות. הפתרונות יהיו בהרבה מקרים טובים יותר מאשר להמציא בעצמנו את הגלגל, בכל פעם מחדש. האבולוציה בחוכמתה, המשליכה הצידה ומנוונת פתרונות גרועים ולעומת זאת מתגמלת בשרידות מצוינת את הפתרונות שיוצרים התאמה טובה לצרכים שונים. זוהי דרך טבעית של האבולוציה להשביח את החיים, דרך שראוי שהמדענים והמהנדסים ילמדו גם ממנה.
הנה הרעיון הבסיסי של הביומימטיקה והביומימיקרי (עברית):
https://youtu.be/g8VJSZz4aIs
דברים שאפשר ללמוד מהטבע:
https://youtu.be/pYqLseKuHq4
כך למשל למדו מהשלדג כיצד לפתור בעיות רעש ברכבות מהירות:
https://youtu.be/UHb_XNgIHFY
והרצאת טד על הביומימטיקה ובה 12 פתרונות עיצוב שבאו מהטבע לפי רוח הביומימיקרי (מתורגם):
https://youtu.be/n77BfxnVlyc?long=yes
ביומימיקרי (Biomimicry), בעברית "חיקוי החיים", כמו גם המושג המקביל והזהה "ביומימטיקה" (biomimetics), הם מונחים מודרניים במדע ובטכנולוגיה. אבל הלמידה מהטבע או החיקוי שלו, הם דברים ששורשיהם נעוצים עוד באדם הראשון, האדם הקדמון. אז למדו מהטבע דברים פשוטים, כמו ציד, ליקוט, הגנה מהגשם וכדומה.
במהלך ההיסטוריה מעריכים החוקרים שיש סבירות שההמצאה החשובה בהיסטוריה, הגלגל, נולדה כך גם היא. אמנם איננו יודעים כיצד נולד הגלגל, אבל יש השערה שאת המצאתו אנו חייבים לחיפושיות זבל, שאדם קדמון כלשהו התבונן בהן וראה כיצד הם יוצרות מפסולת זעירה כדור זבל ענקי וכבד יחסית לגודלן וכוחן וכך מגלגלות אותו בקלות אל הקן.
אותו ממציא קדמון הבין שאם יוכל לשחזר את הרעיון לגלגלים כאלו, יוכלו הוא וחבריו להעביר משאות כבדים ומסורבלים ממקום למקום, בדיוק כמו חיפושית הזבל המעבירה כך ממקום למקום משא כה כבד. אם כן, מדובר בביומימיקרי קדום במיוחד, שהשפעתו על העולם ובהיסטוריה היא בלתי נתפסת.
המדען החלוץ והבולט שקישר בין הטבע להנדסה ולמדע היה ליאונרדו דה-וינצ'י, שהירבה להשתמש בטבע כמקור השראה וידע הנדסי.
בשנת 1997 התפרסם הספר "ביומימיקרי: חדשנות בהשראת הטבע". בספר זה נכנס המושג ביומימיקרי לתודעה ובעקבותיו זכה להכרה אקדמית וציבורית כתחום מדעי. הטענה המרכזית בו היא ש-3.8 מיליארד שנים של אבולוציה יצרו פתרונות מדהימים לרבות מהבעיות שעמן מתמודד המין האנושי. שלל "הצלחות" אבולוציוניות החליפו במהלך תקופה ארוכה זו "כישלונות" שנעלמו
כיום מספק הביומימיקרי יתרון לחוקרים העוסקים באימוץ של פתרונות טבעיים לבעיות מגוונות בתחומי התכנון, ההנדסה, העיצוב והמדע.
אחת התופעות המרשימות בעשורים האחרונים היא של מדענים ומהנדסים, המפתחים מכונות ורובוטים בחיקוי של צורות, תהליכים, מבנים ומערכות טבעיות שלמות, הקיימים כולם בטבע.
הטבע לפי גישה זו ניתן לראות כ"מחסן מלא" בפתרונות, רעיונות, חומרים, מבנים ותהליכים סביבתיים ברי-קיימא, המאפשרים ללמוד מהם ולקבל השראה לפתרון בעיות.
הנה הרעיון הבסיסי של הביומימטיקה והביומימיקרי (עברית):
https://youtu.be/g8VJSZz4aIs
עבודות של סטודנטים שמדגימות זאת (עברית):
https://youtu.be/Dg053BGv8DM
דברים שאפשר ללמוד מהטבע:
https://youtu.be/pYqLseKuHq4
למידה על תכנון מבנים ובנייה מהטבע?
https://youtu.be/DGY1d1w81xU
וסרט תיעודי קצר על הקשר בין הטבע לפיתוחים בתחום הננוטכנולוגיה (מתורגם):
https://youtu.be/4b7Nu_loOYA?long=yes
הם הפולשים האולטימטיביים, הברברים של עולם הציפורים, טייסים ידועים בדיוקם וחברי להקות ענק עם התנהגות של ענן שחור ומרחף כמו שמלה כהה של רקדנית בשמיים.
אלו הם הזרזירים (starling), עוף חברותי שנע בלהקות גדולות, נחילים של אלפי פריטים שיודע כקבוצה טריק אחד בלבד, אבל הוא כל כך מדהים שהוא עצמו תופעה טבעית לא פחות ממופלאה.
לעניין הזה קוראים לזה מעוף הזרזירים. זהו מעוף של להקות זרזירים ענקיות, נחיל עצום היוצר ענן שחור של ציפורים, ענן הנע במהירות בשמיים כמו היה איזו חללית משונה מכוכב אחר. בתיאום מרהיב ומושלם בין כל פרטי הלהקה יוצר כל כמה רגעים ענן הציפורים צורה חדשה ומעופף לכיוון אחר.
המעוף המשותף הזה שלהם הוא אחד הדברים היפים בעולם הציפורים. כמו נחילי הסרדינים העצומים שנעים מתחת לפני המים כאיוושות וגלים כהים ואדירים, כך נראות להקות הזרזירים העצומות באוויר, כמו ענן שחור ומהיר להפליא המשייט לו ברקיע, במעין מחול בלתי נתפס.
חוץ מלהתרבות, לנדוד ולהשיג מזון כשלא פעם הם אף גורמים נזק לשדות, הזרזירים מבצעים בלהקות הענק מגוון של תרגילי תעופה מדהימים, בדרך כלל לפנות ערב. רבים כבר מזהים את הענן השחור של להקות הזרזירים, המשנה כהרף עין את כיוון התעופה ויוצר צורות מרהיבות בשמיים.
ההסבר האבולוציוני המקובל למעוף המיוחד של הזרזירים בעולם הציפורים הוא הצורך להתגונן מעופות דורסים, שכמו כל טורף בעולם הטבע מנסים לבודד זרזירים או לאתר את הזרזירים החלשים יותר לטרף.
נחיל כמו זה, המבצע פניות חדות בהפתעה ומשנה צורה כל הזמן, מקשה על הטורף לצוד או להתרכז בזרזיר בודד. כשנפתחת הלהקה מצורת גוש למניפה, למשל, היא יוצרת משב רוח שמטיל את העוף הדורס על גבו.
הנה זרזיר אירופי מדבר בחיקוי:
https://youtu.be/yhBaVInb3jI
כך מזהים זרזיר:
https://youtu.be/ypoPyoUn9CY
הזרזירים במעוף היפהפה שלהם:
https://youtu.be/QOGCSBh3kmM
שיש לו סאונד מדהים משלו:
https://youtu.be/V4f_1_r80RY
ושרים:
https://youtu.be/vFmk-RfZaY8
פעם חשבו שהנמלים יכולות להרים משקל עצום ביחס למשקלן שלהן וציינו שנמלה יכולה לשאת משא במשקל של 50 פעמים ממשקל גופה. בהמשך גילו שנמלה יכולה להרים בבת אחת גם פי 1,000 ממשקל הגוף שלה. הדבר דומה לבן אדם שמרים משאית על כתפיו!
אבל בשנים האחרונות מתחדד שמדובר גם כאן ביכולת הרבה יותר גדולה. מחקרים חדשים לימדו את החוקרים שמשהו במכניקה המובנית של צוואר הנמלה מאפשר לה להרים משקל ששמגיע גם לפי 5,000 ממשקל גופה. החוקרים שביצעו צילומי רנטגן לנמלים, גילו שהרקמות שמרכיבות את צוואר הנמלה הן רקמות רכות. החיבור של הרקמות הללו לשלד הקשיח של ראש הנמלה ואל הגוף שלה יוצר חיכוך שונה, שמצליח להוריד את העומס שנוצר על צוואר הנמלה. למעשה, גילו החוקרים, יש לנמלה מעין ציר לפעולת ההרמה שלה - ומנוף, כולנו זוכרים, מצליח להרים משקל מדהים, בזכות המבנה שלו.
לאחר שהחוקרים למדו את המכלול המכני של גוף הנמלים, הם עשו "הנדסה לאחור" ובנו מודל מכני שמחקה את מבנה גופן, בחומרים וביכולת התנועה שלו. כיום הם מנסים לפתח רובוט שרוב הכוח שלו, כמו אצל הנמלה, מופנה להרמת המשאות, במקום להזזת משקלו העצמי. הוא שוקל הרבה פחות ובנוי מאסיבי הרבה פחות, בניגוד לנטייה הטבעית של בוני הרובוטים בעבר.
הנה קבוצת נמלים שיכולה לשאת לטאה ענקית בלי להתאמץ:
http://youtu.be/rBVmJtQsGgM
ונמלה סוחבת לבדה סיגריה:
http://youtu.be/l43kTZ4Br5U
ביומימטיקה
בד דוחה כתמים (Hydrophobic fabric) הוא בד שדוחה נוזלים ומכאן שגם מונע כתמים וגם מצריך פחות כביסה.
השיטה היא של בד בעל תכונות הידרופוביות, בד דוחה מים, שכשמו כן הוא - עמיד בפני מים. בדים הידרופוביים הם בדים שצופו בציפוי נאנו המאפשר להם את דחיית המים.
חוץ מדחיית נוזלים ובהסתמך עליו יכולים ציפויי הנאנו להקנות למוצרי טקסטיל ובד תכונות נוספות, כמו דחיית כתמים או מניעת קמטים.
אגב, מי שנתן את ההשראה והפתקון לייצור בדים דוחי נוזלים וכתמים הוא פרח הלוטוס המפורסם מהמזרח הרחוק. הצמח הזה, על פרחיו הנפלאים, הוא דוגמה מצוינת ליכולת לדחיית לכלוך ובוץ בטבע.
בדרך שנקראת "ביומימיקרי", כלומר למידה מהטבע, למדו מצמח הלוטוס חברות מסחריות בתחום האופנה כיצד לשפר את הבגדים שהם מייצרים, כך שיהיו עמידים במים.
הלמידה הזו מהטבע, שנקראת גם ביומימטיקה, האה כאן לידי ביטוי כשהמדענים הבחינו במה שהם כינו "אפקט הלוטוס". זוהי תכונה טבעית המאפשרת לצמח הלוטוס להשאר תמיד נקי, על אף שהוא חי וגדל בסביבה בוצית ומלוכלכת.
כשהם חקרו את האופן בו הצמח שומר על נקיונו בסביבה כה מזוהמת החוקרים הבינו שיש לו ציפוי מיוחד המאפשר זאת. את הציפוי הזה הם למדו לחקות ולייצר בדים דוחי נוזלים וקמטים כאלה.
כך למד האדם מצמח הלוטוס דוחה הלכלוך:
https://youtu.be/9bLp4ayM6L0
מצגת וידאו על הלוטוס אפקט:
https://youtu.be/o6hrPp4DL_E
הלמידה מצמח הלוטוס על יצירת משטחים סופר הידרופוביים מלאכותיים ובדים דוחי מים:
https://youtu.be/SIiv-hkRvZE
חולצות לוטוס שנתפרו מבדים דוחי נוזלים וכתמים, בהשראת צמח הלוטוס:
https://youtu.be/AdFkg_0LZ6Y
והדגמת היכולת לדחות כתמים:
https://youtu.be/Dh26kAmCzTI
והסבר מדעי על הלמידה מהטבע כיצד לייצר את הבדים ההידרופוביים הללו:
https://youtu.be/YR4uCvy7wOA
מעופן של להקות הזרזירים הוא אחד הדברים המופלאים שיש בעולם הציפורים. כמו להקות הסרדינים העצומות, שנעות כגלים אדירים וכהים מתחת לפני המים, כך נעים הזרזירים באוויר, כמו ענן שחור ומהיר להפליא.
מדענים הצליחו לבנות מודל של מעוף להקות הזרזירים ולגלות כיצד הם עפים בתיאום מושלם שכזה. הטענה היא שהמעוף המשותף, בדיוק כמו אצל דגים קטנים, נועד להגדיל את הביטחון של חברי הלהקה מפני טורפים.
העוף הדורס ינסה מבחינתו לפצל את הלהקה ובכך להחליש את יכולתה להתנגד ולהפחיד אותה. אותן הציפורים שרואות אותו, מעבירות מידע לאחרות באמצעות דפוסים של אור וצל, וכך כולן נוהגות באופן מתואם כדי להימלט.
הידע הנלמד מהזרזירים הוא חשוב מאד, שכן בעתיד ניתן יהיה לבנות מערכות תיאום למל"טים או לנחילי רובוטים שמתעופפים באוויר ומבצעים פעולות ריגול או לוחמה, מבלי שטייס אנושי צריך להטיס אותם.
הנה סיפורו של "מחול הזרזירים" וההסבר (עברית):
https://youtu.be/edwBwtUAyjQ
ויזואלית "מחול הזרזירים" הוא מדהים:
http://youtu.be/eakKfY5aHmY
מהמחקר על מעופם של הזרזירים (מתורגם):
https://youtu.be/Gtm_1VWhKFs
הזרזירים במעופם היפהפה:
https://youtu.be/QOGCSBh3kmM
והצלילים, הסאונד המדהים של הזרזירים:
https://youtu.be/V4f_1_r80RY
האקסולוטל (Axolotl) הוא סוג של סלמנדרה, שמקורו במקסיקו והוא שוחה באגמים.
בגודל של עד 30 סנטימטרים, האקסלוטל הצעיר ניזון מדגים קטנים, תולעים וחרקים. את האוכל הוא מזהה בדרך כלל בחוש הריח שלו. בשל נטיית הצעירים שבהם לאכול הכל, מי שמגדלים אקסלוטל לא נוהגים לשים באקווריום שלהם יצורים קטנים, כולל אקסלוטלים צאצאים, מחשש שהם יטרפו אותם.
אבל יש בבעל החיים הזה עוד משהו. האקסולוטל הוא מלך הרגנרציה, שזה אומר שהוא יכול להשלים איברים פגועים או כאלו שאיבד מגופו, כולל אפילו חלקים, מהפחות מרכזיים כמובן, במוחו.
בעולם הביו-מימיקרי, הלמידה המדעית מהטבע, חוקרים ומגדלים כיום את האקסלוטל במעבדה, כדי לגלות וללמוד אם ואיך ניתן להקנות לבני אדם את היכולת המדהימה שלו לרפא במהירות ולגדל איברים.
בטבע הוא גם די מיוחד בעוד תכונה שלו - האקסלוטל מהווה צורה לא מפותחת של סלמנדרה, שמגיעה לבגרות מינית כבר בשלב הזחל, שזה שלב מוקדם מאוד.
השם אקסולוטל נגזר מהשפה האצטקית, בה המילה atl משמעותה מים, בעוד xolotl פירושו כלב.
ואגב, בתמונת הערך מופיע אקסלוטל לבקן, סוג של מוטציה שמתפתחת ללא פיגמנטים.
הנה סיפורו של האקסלוטל:
https://youtu.be/Eo50ctoOTWs
האקסלוטל המרתק:
https://youtu.be/uUw4NJmAUNI
כך הם גדלים:
https://youtu.be/-ccHF9RuiNE
צבאות העולם מוציאים כיום סכומי עתק על שיטות הסוואה יעילות, חדשניות וכמובן כאלה שאין לאויב שלהם. אבל במה בדיוק מדובר כשמדברים על הסוואה צבאית?
הסוואה צבאית (Military camouflage) נחוצה בכדי להסתיר ככל האפשר לוחמים וכלי נשק מפני האויב, אם לצורך הגנה עליהם ואם כדי להפתיע את הצד השני בהתקפה.
הסוואה טובה מסתירה ומקשה על ראייה או זיהוי של כלי מלחמה, ציוד צבאי, כוחות וחיילים בשדה הקרב או בהתקפה עליהם. לא פעם תסייע ההסוואה בהגנה על חיילים מירי של האויב ובמקרים אחרים לשמירה על ציוד הכרחי לניצחון.
בעולם הצבאי ישנם אמצעים שונים ושיטות שבאמצעותן ניתן להסוות חיילים וכוחות. דוגמאות להסוואה קרבית לא חסר, החל מהצבעים של המדים, כמו צבעי המדבר של מדי החיילים המצריים, או מדים מנומרים ללוחמים בג'ונגל.
שימוש בחומרים או בצבעים המשתלבים עם הסביבה יסייע מאוד להסוואה מלחמתית. צביעת פנים להסוואה קרבית, למשל, היא נהוגה ונפוצה מאוד. השיטות המוכרות ביותר הן השחרת פנים לפני יציאה ללוחמת לילה או בסביבות חשוכות, או צבעי קרב שנצבעים על פניהם של לוחמים המסתתרים בין השיחים והעצים ומתצפתים על האויב או לוחמים בו מראש.
להסוואת עצמים גדולים משתמשים בצבא ברשתות הסוואה, המשמשות להסתרת טנקים וכלי רכב קרביים מפני מטוסי קרב ומפציצים של האויב. רשתות ההסוואה הן רק חלק מאמצעי הסוואה שנועדו לעזור ללוחמים וציודם להתמזג בסביבה ולהסתיר את נוכחותם מפני האויב.
אז מה היתרונות העיקריים של הסוואה טובה בשדה הקרב? - היתרונות מגוונים, אבל הם בעיקר נעים מהיכולת להסתיר היטב את החיילים, כלי הנשק והציוד שלך, היכולת לנהל מעקב ואז להפתיע ולפגוע באויב וכמובן - היכולת לעשות את שני אלה תוך הקטנה מרבית של הסיכוי לפגיעה בלוחמים שלך.
הנה סיפורה של ההסוואה בצבאות:
https://youtu.be/TgrttH8_Zio
שיטות ההסוואה של צלפים:
https://youtu.be/hpK8jJvWzCg
חיילים שהופכים ללא נראים:
https://youtu.be/Rqi3jpBSyCc
אוקראינים טווים רשתות הסוואה שישמרו על הלוחמים שלהם:
https://youtu.be/jM6oH6uiUdw
רשתות הסוואה מקצועיות:
https://youtu.be/5ml1VbCJQSM
ההסוואה היא רעיון שהועתק ולמד מעולם החי והצומח:
https://youtu.be/GFUiCsUSzyw
תצפיתנים מוסווים בצבאות:
https://youtu.be/efQ0bsuCBP8
מורה מצוינת להסוואה אנושית היא הזיקית שכדי להסוות את עצמה מחליפה צבעים במהירות:
https://youtu.be/ioblgpA5eTo
בעלי חיים עם הסוואה טובה (עברית):
http://youtu.be/fZ7w4S5vN_8
הסוואה מעולה אצל צ'ארלי צ'אפלין בתקופת הסרט האילם:
https://youtu.be/q4uSCe24_Jw
והמון סוגי מדים וההסוואה שהם מספקים:
https://youtu.be/lTK39C6wBGg?long=yes
אם היינו מנסים לפתח יד מלאכותית, היכן היינו לומדים כיצד לפתח יד כזו? - סביר שההגיון היה מוביל אותנו ללימוד מסודר של הזרוע האנושית. אבל מדעני חברת FESTO הגרמנית החליטו ללמוד דווקא מהחדק של הפיל.
לדעת הזואולוגים זו המערכת הביולוגית המניעה בצורה היעילה ביותר דברים ממקום למקום. בחיפושיהם ממי ללמוד, גילו מהנדסי חברת FESTO וזואולוגים שגויסו לסייע להם שחדק הפיל מספק את הדרך הטובה ביותר בטבע להזזה של חפצים, באופן בטוח, חסכוני ויעיל.
רק בחדק שלו יש לפיל לא פחות מ-40 אלף שרירים. להשוואה - בכל הגוף האנושי כולו יש לנו 650 שרירים. בחדק גם אין עצמות ולכן הוא גמיש באופן יוצא מהכלל.
מצויד בתכונות כמו טווח תנועה רחב, גמישות, דיוק, עדינות ומהירות תנועה, החדק, מסתבר, הוא המערכת הביולוגית היעילה ביותר בטבע בהעברה או הנעה של עצמים שונים ממקום למקום. בכך שואבים ממנו החוקרים השראה לפיתוחה של ה-Bionic Handling Assistant, זרוע אחיזה מלאכותית שהיא גם יעילה וגם בטוחה.
חברת FESTO פיתחה וממשיכה לפתח זרוע אחיזה גמישה, לצרכים מודרניים מגוונים. הזרוע הביונית שמפתחת החברה היא מערכת הובלה פניאומאטית, המחקה את מבנה השרירים של החדק.
המערכת הזו נועדה למטרות מגוונות, משינוע של מוצרים ומרכיבים בתעשייה ובחקלאות ועד להרכבה עדינה, ומילוי צרכים רפואיים ושיקום של אנשים הסובלים ממוגבלויות.
טווח התנועה המתקבל בזרוע הבוטנית שמבוססת על החדק, לא מוגבל לצירים לינאריים, כלומר קוויים. חיישנים הסובבים את הזרוע מאפשרים ניטור של מסלול התנועה שלה והתאמה מתמדת של תנועתה למה שמתרחש מסביב.
אבל דווקא מערכת השרירים ולא העצמות היא שהופכת את החדק כה מוצלח בהזזת עצמים ממקום למקום, החל מהזעירים או הקטנים כמו עלים ופירות ועד גזעי עצים ענקיים.
באופן דומה, את הזרוע הביונית מרכיבות יחידות המצופות בחומר פלסטי ומלאות באוויר דחוס. הן מחוברות ביניהן ללא חיבורי מתכת. זהו אגב רק אחד מהסודות שהופכים אותה לבטוחה הרבה יותר במגע עם בני אדם, בין אם הוא מגע אקראי או מתוכנן.
לבטיחות הזו תורם גם ההתקן שבקצה הזרוע ומשמש לאחיזה של חפצים, לצרכים שונים - מהרכבה עדינה ועד שינוע של חפצים קטנים.
ואלה לא רק היעילות והבטיחות שמבטיח הלימוד מהחדק הטבעי של הפיל. בניגוד לתנועות הגסות שמאפיינות אמצעים מכניים דומים, התנועה היעילה והעדינה המאפיינת את הזרוע המלאכותית של FESTO, מאפשרת גם חיסכון באנרגיה.
החיסכון האנרגטי הזה אולי לא נראה משמעותי מאוד, אבל במכפלות של מערכות רבות כאלה, הפועלות ללא הפסקה, הוא הופך ליתרון בצד ההוצאות וגם בצד השמירה על הסביבה.
הנה הזרוע הביונית שפותחה בהשראת חדק הפיל:
https://youtu.be/SKJybDb1dz0
על פיתוח רובוטים שלומד מהחדק הפילי (עברית):
https://youtu.be/LDMDcMstUow?end=1m10s
החדק שלו משמש פיל כדי להילחם:
https://youtu.be/ZVAMnirC72c
החדק גם מעולה בלהשפריץ:
https://youtu.be/N6nvJeFLYv8
להפיל עץ חזק:
http://youtu.be/sNmLlJtiBek
ועוד מעט על זרוע האחיזה הגמישה של חברת פסטו:
https://youtu.be/9wr4xXdrUyg
מאיזה בעל חיים למדנו ליצור טורבינות רוח?
מאיזה בעל חיים למדו ליצור טורבינות רוח?
הזואולוגים בזמנו לא הצליחו להבין כיצד יכול הלוויתן הגבנוני העצום והמסורבל לרדוף אחרי הטרף הזריז, בזריזות וביעילות כה רבה. לפי כל הגיון היו אמורים ממדיו הגדולים להכשיל אותו במשימה. הם חקרו את העניין לעומק וגילו בליטות זעירות בקצה הסנפיר של הלווייתן הגבנוני.
הבליטות שעל קצה הסנפיר של הלוויתן הגבנוני מונעות היווצרות של מערבולות ויוצרות זרימת מים חלקה מסביב לסנפיר.
מהבליטות הללו למדו המהנדסים כיצד לייעל את התנועה של מדחפים וכנפיים של מטוסים, אל מול התנגדות האוויר.
אחד הרעיונות השימושיים היה לפתח להבים משופרים לטורבינות רוח עצומות. טורבינה כזו פותחה, למשל, בחברת whalepower.
בחברה אחרת פיתחו בעזרת הידע הזה להבים חדשניים לטורבינות תת ימיות, שמייצרות חשמל מזרימת הגאות והשפל.
הנה ההשראה הטכנולוגית ששאבו המדע וההנדסה מסנפירי הלוויתן הגבנוני:
https://youtu.be/FMG5Ah1g8rM?t=29s
הלוויתן הגבנוני ושירת הציד שלו, המהום אופייני, הנשמע במים במרחק של מאות קילומטרים:
https://youtu.be/WabT1L-nN-E
על גודלו של הלוויתן הגבנוני:
http://youtu.be/G10_wHNNPeI?t=7s
הנדידה שלו:
https://youtu.be/zGbUxKdGAGE
ובזכות יכולות השחייה שלו, גומע הלווייתן הגבנוני אלפי קילומטרים עד לאנטארקטיקה:
https://youtu.be/yMxY4c5SeIs
הזואולוגים בזמנו לא הצליחו להבין כיצד יכול הלוויתן הגבנוני העצום והמסורבל לרדוף אחרי הטרף הזריז, בזריזות וביעילות כה רבה. לפי כל הגיון היו אמורים ממדיו הגדולים להכשיל אותו במשימה. הם חקרו את העניין לעומק וגילו בליטות זעירות בקצה הסנפיר של הלווייתן הגבנוני.
הבליטות שעל קצה הסנפיר של הלוויתן הגבנוני מונעות היווצרות של מערבולות ויוצרות זרימת מים חלקה מסביב לסנפיר.
מהבליטות הללו למדו המהנדסים כיצד לייעל את התנועה של מדחפים וכנפיים של מטוסים, אל מול התנגדות האוויר.
אחד הרעיונות השימושיים היה לפתח להבים משופרים לטורבינות רוח עצומות. טורבינה כזו פותחה, למשל, בחברת whalepower.
בחברה אחרת פיתחו בעזרת הידע הזה להבים חדשניים לטורבינות תת ימיות, שמייצרות חשמל מזרימת הגאות והשפל.
הנה ההשראה הטכנולוגית ששאבו המדע וההנדסה מסנפירי הלוויתן הגבנוני:
https://youtu.be/FMG5Ah1g8rM?t=29s
הלוויתן הגבנוני ושירת הציד שלו, המהום אופייני, הנשמע במים במרחק של מאות קילומטרים:
https://youtu.be/WabT1L-nN-E
על גודלו של הלוויתן הגבנוני:
http://youtu.be/G10_wHNNPeI?t=7s
הנדידה שלו:
https://youtu.be/zGbUxKdGAGE
ובזכות יכולות השחייה שלו, גומע הלווייתן הגבנוני אלפי קילומטרים עד לאנטארקטיקה:
https://youtu.be/yMxY4c5SeIs
מה למדו מהנדסי רכבות מהשלדג?
השלדג (Kingfisher) הוא ציפור שמתמחה בלהביט למים ולהמתין לדגים. כשהוא רואה דג, מסתער עליו השלדג ולוקח אותו מהמים. הוא עושה זאת במהירות אדירה וכמעט בלי להתיז מים ברגע הפגיעה בהם, עם הנחיתה מלמעלה. למה זה חשוב? - מיד תבינו...
אולי תתקשו להאמין אבל מהשלדג למדו מהנדסי רכבות כיצד לייצר רכבות מהירות במיוחד. זה קרה כשמהנדס הרכבת יפאני, שהיה גם צפר חובב, צפה בשלדג בעת הצלילה שלו לתוך המים ושם לב למשהו שצפרים רבים ראו, אבל איש לא הבין כמוהו.
הוא שם לב שכניסת השלדג לתוך המים, היא חלקה לגמרי וכמעט ואינה מייצרת גל רעש. השלדג חייב את השקט היחסי הזה, בעת הפגיעה במים. המהנדס החליט לחקור מה מיוחד במבנה גופו של השלדג ושמאפשר לו לשמור על מים שקטים יחסית, למרות שהוא עובר מתווך אחד לאחר, מהאוויר אל המים.
די מהר הוא הבין שהדבר דומה למעבר של רכבת שיוצאת ממנהרה אל האוויר הפתוח. המעבר הזה, במיוחד כשמדובר ברכבות מהירות במיוחד, מייצר חיכוך שמהווה בעיה ואף סכנה במהירויות כה גבוהות, כמו אלה של רכבות הקליע היפאניות. תובנה זו של המהנדס החכם הובילה אותו לחקור את מבנה גופו של השלדג ובמיוחד את צורת המקור שלו ולתכנן מחדש את צורתו של קטר הרכבת על בסיס מקור השלדג. הרכבות הללו מהירות ובטוחות בזכות הלמידה מהשלדג, הרבה יותר.
לשמו זכה העוף הזה כמובן, בזכות דרך השגת המזון שלו - קוראים לו "של-דג" כי הוא שולה מהמים, כלומר מוציא, דגים מתוך המים.
מהנדסי הרכבות שלמדו מהשלדג כיצד לתכנן רכבות שקטות (מתורגם):
https://youtu.be/iMtXqTmfta0
הנה השלדג:
https://youtu.be/1CsyenHROSE
שיטת הציד של השלדג:
https://youtu.be/6YRM0sy3xIY
כך הוא גם לוכד לטאות ובעלי חיים אחרים:
https://youtu.be/laio6NW-PMs
כשהוא צד או לא, השלדג בכל מקרה הוא עוף יפה להפליא:
https://youtu.be/xX9J-lVUQd0
וזה הפך את השלדג ל"נער הפוסטר" של הביומימיקרי:
https://youtu.be/pynSWVdphH4
השלדג (Kingfisher) הוא ציפור שמתמחה בלהביט למים ולהמתין לדגים. כשהוא רואה דג, מסתער עליו השלדג ולוקח אותו מהמים. הוא עושה זאת במהירות אדירה וכמעט בלי להתיז מים ברגע הפגיעה בהם, עם הנחיתה מלמעלה. למה זה חשוב? - מיד תבינו...
אולי תתקשו להאמין אבל מהשלדג למדו מהנדסי רכבות כיצד לייצר רכבות מהירות במיוחד. זה קרה כשמהנדס הרכבת יפאני, שהיה גם צפר חובב, צפה בשלדג בעת הצלילה שלו לתוך המים ושם לב למשהו שצפרים רבים ראו, אבל איש לא הבין כמוהו.
הוא שם לב שכניסת השלדג לתוך המים, היא חלקה לגמרי וכמעט ואינה מייצרת גל רעש. השלדג חייב את השקט היחסי הזה, בעת הפגיעה במים. המהנדס החליט לחקור מה מיוחד במבנה גופו של השלדג ושמאפשר לו לשמור על מים שקטים יחסית, למרות שהוא עובר מתווך אחד לאחר, מהאוויר אל המים.
די מהר הוא הבין שהדבר דומה למעבר של רכבת שיוצאת ממנהרה אל האוויר הפתוח. המעבר הזה, במיוחד כשמדובר ברכבות מהירות במיוחד, מייצר חיכוך שמהווה בעיה ואף סכנה במהירויות כה גבוהות, כמו אלה של רכבות הקליע היפאניות. תובנה זו של המהנדס החכם הובילה אותו לחקור את מבנה גופו של השלדג ובמיוחד את צורת המקור שלו ולתכנן מחדש את צורתו של קטר הרכבת על בסיס מקור השלדג. הרכבות הללו מהירות ובטוחות בזכות הלמידה מהשלדג, הרבה יותר.
לשמו זכה העוף הזה כמובן, בזכות דרך השגת המזון שלו - קוראים לו "של-דג" כי הוא שולה מהמים, כלומר מוציא, דגים מתוך המים.
מהנדסי הרכבות שלמדו מהשלדג כיצד לתכנן רכבות שקטות (מתורגם):
https://youtu.be/iMtXqTmfta0
הנה השלדג:
https://youtu.be/1CsyenHROSE
שיטת הציד של השלדג:
https://youtu.be/6YRM0sy3xIY
כך הוא גם לוכד לטאות ובעלי חיים אחרים:
https://youtu.be/laio6NW-PMs
כשהוא צד או לא, השלדג בכל מקרה הוא עוף יפה להפליא:
https://youtu.be/xX9J-lVUQd0
וזה הפך את השלדג ל"נער הפוסטר" של הביומימיקרי:
https://youtu.be/pynSWVdphH4
מהם הטרמיטים ומה ניתן ללמוד מהתילים שלהם?
הטרמיטים (Termites) הם חרקים חרוצים שלרגע לא פוסקים מאכילה. למעשה, תצפיות על טרמיטים הראו שהם אוכלים ומכרסמים ללא הפסקה, 24 שעות ביממה.
כמות הטרמיטים בעולם היא עצומה. המדענים מעריכים שאם נשקול את כל הטרמיטים בעולם ביחד, משקלם יהיה פי כמה וכמה מהמשקל הכולל של בני האדם על כדור הארץ.
לטרמיטים תפקיד חשוב בשרשרת המזון ובחיסול מזיקים לעצים. מצד שני, הם עצמם חסלני עץ מתמידים ומרובי נזקים. בעלי רהיטים באזורים מדבריים שבהם חיים טרמיטים רבים, ועוד יותר - מי שגרים בצריפים ובבתי עץ - יודעים שהטרמיטים אוכלים את העץ ומתגלים לרוב כשהנזק הרב כבר נגרם.
כמו הנמלים והדבורים, גם הטרמיטים הם חרקים חברתיים. גם הם חיים במושבות גדולות ומהווים חברה שבה לכל אחד יש תפקיד שהוא או היא ממלאים.
הטרמיטים דומים לנמלים, אך אינם נמלים. ועדיין, ממש כמו הנמלים, גם הם חרקים חרוצים וקהילתיים מאוד. הם חיים במושבות ובונים לעצמם תל טרמיטים (Termite mound), שמאפשר להם לחיות במושבה גדולה של טרמיטים, המנהלת חיים משותפים ודי מוצלחים. לפחות אם ניתן לקבוע מגודלם של התילים הללו, שמגיעים לגובה של 10 מטרים ואף יותר.
בתוך כל תל טרמיטים כזה ישנו מבוך ענקי של חדרים והוא בנוי כסוג של "גורד שחקים" טבעי, שנבנה על ידי חרקים אלו. בחלק מהם מטפלות הפועלות בצאצאים שיולדת המלכה. בחדרים אחרים מאוחסן מזון לימים קשים. בחדרם של המלך והמלכה מזדווגים השניים והמלכה מולידה את צאצאיה.
מסתבר שמבנה תל הטרמיטים בנוי בצורה גאונית וטבעית. יש בו מערכת מיזוג אוויר טבעית ויעילה להפליא, שמוציאה את החום מלמעלה ומכניסה אוויר קריר לקן.
ובמה שקרוי "ביומימיקרי", למידה מהטבע (קראו על כך בתגית "ביומימיקרי"), לא מעט אדריכלים בעולם משתמשים בימינו בידע שנרכש במחקרים שנעשו על קיני הטרמיטים, כדי לבנות בניינים חכמים וממוזגים יותר ומצד שני חסכוניים באנרגיה.
מסתבר שהחרקים הקטנים והלכאורה טפשים הללו, מלמדים את האדם פרק בהלכות תכנון וארכיטקטורה מתוחכמת וירוקה.
הנה הטרמיטים החרוצים וההרסנים השקטים:
https://youtu.be/ZceL-Ays5BI
סרטון על מבנה תל הטרמיטים:
http://youtu.be/ta2rF6Syi0U
תיאור של קן הטרמיטים ומלכת הטרמיטים העצומה:
https://youtu.be/jbbLCgh6sso
דב הנמלים הענקי שטורף עם לשונו הארוכה 35 אלף טרמיטים ביום:
https://youtu.be/2vBret1Iges
וכיצד לומדים באדריכלות המודרנית משיטת הבניה של הטרמיטים:
https://youtu.be/620omdSZzBs
הטרמיטים (Termites) הם חרקים חרוצים שלרגע לא פוסקים מאכילה. למעשה, תצפיות על טרמיטים הראו שהם אוכלים ומכרסמים ללא הפסקה, 24 שעות ביממה.
כמות הטרמיטים בעולם היא עצומה. המדענים מעריכים שאם נשקול את כל הטרמיטים בעולם ביחד, משקלם יהיה פי כמה וכמה מהמשקל הכולל של בני האדם על כדור הארץ.
לטרמיטים תפקיד חשוב בשרשרת המזון ובחיסול מזיקים לעצים. מצד שני, הם עצמם חסלני עץ מתמידים ומרובי נזקים. בעלי רהיטים באזורים מדבריים שבהם חיים טרמיטים רבים, ועוד יותר - מי שגרים בצריפים ובבתי עץ - יודעים שהטרמיטים אוכלים את העץ ומתגלים לרוב כשהנזק הרב כבר נגרם.
כמו הנמלים והדבורים, גם הטרמיטים הם חרקים חברתיים. גם הם חיים במושבות גדולות ומהווים חברה שבה לכל אחד יש תפקיד שהוא או היא ממלאים.
הטרמיטים דומים לנמלים, אך אינם נמלים. ועדיין, ממש כמו הנמלים, גם הם חרקים חרוצים וקהילתיים מאוד. הם חיים במושבות ובונים לעצמם תל טרמיטים (Termite mound), שמאפשר להם לחיות במושבה גדולה של טרמיטים, המנהלת חיים משותפים ודי מוצלחים. לפחות אם ניתן לקבוע מגודלם של התילים הללו, שמגיעים לגובה של 10 מטרים ואף יותר.
בתוך כל תל טרמיטים כזה ישנו מבוך ענקי של חדרים והוא בנוי כסוג של "גורד שחקים" טבעי, שנבנה על ידי חרקים אלו. בחלק מהם מטפלות הפועלות בצאצאים שיולדת המלכה. בחדרים אחרים מאוחסן מזון לימים קשים. בחדרם של המלך והמלכה מזדווגים השניים והמלכה מולידה את צאצאיה.
מסתבר שמבנה תל הטרמיטים בנוי בצורה גאונית וטבעית. יש בו מערכת מיזוג אוויר טבעית ויעילה להפליא, שמוציאה את החום מלמעלה ומכניסה אוויר קריר לקן.
ובמה שקרוי "ביומימיקרי", למידה מהטבע (קראו על כך בתגית "ביומימיקרי"), לא מעט אדריכלים בעולם משתמשים בימינו בידע שנרכש במחקרים שנעשו על קיני הטרמיטים, כדי לבנות בניינים חכמים וממוזגים יותר ומצד שני חסכוניים באנרגיה.
מסתבר שהחרקים הקטנים והלכאורה טפשים הללו, מלמדים את האדם פרק בהלכות תכנון וארכיטקטורה מתוחכמת וירוקה.
הנה הטרמיטים החרוצים וההרסנים השקטים:
https://youtu.be/ZceL-Ays5BI
סרטון על מבנה תל הטרמיטים:
http://youtu.be/ta2rF6Syi0U
תיאור של קן הטרמיטים ומלכת הטרמיטים העצומה:
https://youtu.be/jbbLCgh6sso
דב הנמלים הענקי שטורף עם לשונו הארוכה 35 אלף טרמיטים ביום:
https://youtu.be/2vBret1Iges
וכיצד לומדים באדריכלות המודרנית משיטת הבניה של הטרמיטים:
https://youtu.be/620omdSZzBs
מהו פרפר כנף הזכוכית?
מה מיוחד בפרפר הזכוכית?
פרפר כנף הזכוכית (Glasswinged butterfly) הוא פרפר בעל הסוואה מעניינת במיוחד. אם לבעלי חיים שונים, יש הסוואה שמסתירה את קיומם ומשתלבת בנוף, או כזו שבה הם "מתחפשים" לבעלי חיים אחרים, כנפיו של פרפר הזכוכית הן שקופות כמעט לחלוטין. רק מסגרת דקיקה של צבע מסגירה את קיומו.
כל כנף של פרפר כנף הזכוכית מגיעה לגודל של כ-6 סנטימטרים. השקיפות המדהימה של כנפיו נזקפת לכך שבכנפיו אין קשקשים צבעוניים, ולכך שיש להם יכולת החזרת אור נמוכה ביותר, ולמעשה הם מחזירות פחות אור ממה שזכוכית שקופה מחזירה.
חוקרים גילו כי ברמה המיקרוסקופית בפני השטח של כנף הפרפר ישנם מבנים זעירים המפוזרים בתבניות אקראיות. וכי מבנה המיוחד הזה גורם לכך שאור שעובר פשוט עובר ישירות דרך כנפי הפרפר, מבלי להיות מוחזר כאשר הוא נתקל בפני השטח שלהם.
מבנה זה הוא כה מתוחכם ויחודי, שמדענים מנסים ללמוד ממנו כיצד לייצר צגים בעלי שקיפות גבוהה יותר, שלא מחזירים אור כלל ולכן אין בהם השתקפויות. מה שיאפשר לייצר צגים דיגטליים, לסמארטפונים, לפטופים וטבלטים, שאיכות התצוגה שלהם תישאר טובה גם באור יום. מסכים כאלו ימנעו למשל את התופעה המוכרת והמטרידה שבה החזר קרני השמש מהצג גורם לסינוור ולפגיעה באיכות התצוגה.
את פרפר כנף הזכוכית ניתן למצוא באזורים במרכז אמריקה, במיוחד במרחב שבין מקסיקו לפנמה ובחלק התחתון של הפרחים ביערות הגשם. שמו המדעי "גרטה אוטו" (Greta Oto). המשמעות של שמו בספרדית היא "מראות קטנות".
הנה פרפר כנף הזכוכית:
https://youtu.be/gDSu5Us6JnY
אם השם גרטה אוטו מזכיר לכם של נערה גרמניה אז הנה היא:
https://youtu.be/_Qsfb-0Ohe8?t=1m13s&end=1m38s
עוד ממנו:
https://youtu.be/R46SeA8OL3c
ומצגת וידאו של תמונותיו:
https://youtu.be/5LmxeCE8yWI
פרפר כנף הזכוכית (Glasswinged butterfly) הוא פרפר בעל הסוואה מעניינת במיוחד. אם לבעלי חיים שונים, יש הסוואה שמסתירה את קיומם ומשתלבת בנוף, או כזו שבה הם "מתחפשים" לבעלי חיים אחרים, כנפיו של פרפר הזכוכית הן שקופות כמעט לחלוטין. רק מסגרת דקיקה של צבע מסגירה את קיומו.
כל כנף של פרפר כנף הזכוכית מגיעה לגודל של כ-6 סנטימטרים. השקיפות המדהימה של כנפיו נזקפת לכך שבכנפיו אין קשקשים צבעוניים, ולכך שיש להם יכולת החזרת אור נמוכה ביותר, ולמעשה הם מחזירות פחות אור ממה שזכוכית שקופה מחזירה.
חוקרים גילו כי ברמה המיקרוסקופית בפני השטח של כנף הפרפר ישנם מבנים זעירים המפוזרים בתבניות אקראיות. וכי מבנה המיוחד הזה גורם לכך שאור שעובר פשוט עובר ישירות דרך כנפי הפרפר, מבלי להיות מוחזר כאשר הוא נתקל בפני השטח שלהם.
מבנה זה הוא כה מתוחכם ויחודי, שמדענים מנסים ללמוד ממנו כיצד לייצר צגים בעלי שקיפות גבוהה יותר, שלא מחזירים אור כלל ולכן אין בהם השתקפויות. מה שיאפשר לייצר צגים דיגטליים, לסמארטפונים, לפטופים וטבלטים, שאיכות התצוגה שלהם תישאר טובה גם באור יום. מסכים כאלו ימנעו למשל את התופעה המוכרת והמטרידה שבה החזר קרני השמש מהצג גורם לסינוור ולפגיעה באיכות התצוגה.
את פרפר כנף הזכוכית ניתן למצוא באזורים במרכז אמריקה, במיוחד במרחב שבין מקסיקו לפנמה ובחלק התחתון של הפרחים ביערות הגשם. שמו המדעי "גרטה אוטו" (Greta Oto). המשמעות של שמו בספרדית היא "מראות קטנות".
הנה פרפר כנף הזכוכית:
https://youtu.be/gDSu5Us6JnY
אם השם גרטה אוטו מזכיר לכם של נערה גרמניה אז הנה היא:
https://youtu.be/_Qsfb-0Ohe8?t=1m13s&end=1m38s
עוד ממנו:
https://youtu.be/R46SeA8OL3c
ומצגת וידאו של תמונותיו:
https://youtu.be/5LmxeCE8yWI
למה צריך דחלילים ומאיפה הרעיון?
את הדחליל (Scarecrow) מציבים החקלאים והגננים בגינה ובשדה, כדי לגרש ציפורים שמזיקות לצמחים ולעצים ומקלקלות או גוזלות מהאדם את הפרות והירקות.
הדחליל, שנראה כמו אדם, גורם לציפורים לחשוש מפניו והן מתרחקות ממנו. במיוחד הן חוששות מדחלילים שנראים להן חיים - דחלילים שיש עליהם סרטים שמתנופפים ברוח או פחיות מרעישות שמפחידות ציפורים הרבה יותר.
אגב, הדחליל הוא דוגמה מצוינת ללמידה מהטבע, מה שמפורט אצלנו בתגית "ביומימיקרי". הלמידה הזו התרחשה לפני שנים רבות, כשחקלאים הבינו שמה שעושים בעלי חיים, כשהם מרתיעים טורפים בחיקוי של דברים אחרים (דוגמאות בתגית "הידמות"), יכולים גם הם לעשות - באמצעות הדמיה של דמות אנושית, שתרתיע ציפורים ותמנע נזקים מהגידולים החקלאיים שלהם.
הנה דמות הדחליל המפורסמת ביותר - הדחליל מארץ עוץ:
http://youtu.be/6YzFFMy5mb0
וקטע מהצגה שבו הדחליל עושה קולות:
http://youtu.be/_7L8yIoVXFk?t=8s
את הדחליל (Scarecrow) מציבים החקלאים והגננים בגינה ובשדה, כדי לגרש ציפורים שמזיקות לצמחים ולעצים ומקלקלות או גוזלות מהאדם את הפרות והירקות.
הדחליל, שנראה כמו אדם, גורם לציפורים לחשוש מפניו והן מתרחקות ממנו. במיוחד הן חוששות מדחלילים שנראים להן חיים - דחלילים שיש עליהם סרטים שמתנופפים ברוח או פחיות מרעישות שמפחידות ציפורים הרבה יותר.
אגב, הדחליל הוא דוגמה מצוינת ללמידה מהטבע, מה שמפורט אצלנו בתגית "ביומימיקרי". הלמידה הזו התרחשה לפני שנים רבות, כשחקלאים הבינו שמה שעושים בעלי חיים, כשהם מרתיעים טורפים בחיקוי של דברים אחרים (דוגמאות בתגית "הידמות"), יכולים גם הם לעשות - באמצעות הדמיה של דמות אנושית, שתרתיע ציפורים ותמנע נזקים מהגידולים החקלאיים שלהם.
הנה דמות הדחליל המפורסמת ביותר - הדחליל מארץ עוץ:
http://youtu.be/6YzFFMy5mb0
וקטע מהצגה שבו הדחליל עושה קולות:
http://youtu.be/_7L8yIoVXFk?t=8s
מה לימד פרח הלוטוס הטהור את המדע?
דמיינו צמח שגדל בביצה מעופשת אבל שומר על המראה האצילי והמושלם שלו. זהו פרח הלוטוס (Lotus), שהוא סמל מבשר מזל ורב-משמעות בדתות שונות במזרח הרחוק. הלוטוס גדל בביצות כהות מזוהמה אבל מגיח מעל פני המים בפריחה מרהיבה ומיוחדת.
בדתות שונות במזרח הרחוק הפך הלוטוס לסמל להתפתחות אישית ורוחנית והתגברות על קשיי היום-יום. בבודהיזם הוא נחשב כפרח הנותן השראה לאנשים שרוצים להגיע ממעמקי החיים, מהמקומות הפחות טובים והקשים בחייהם - אל שיאים של מודעות, רוחניות, ידע, אמונה וחשיבה, שיובילו אותם אל חיים טובים מאי-פעם. ההינדואיזם רואה בו סמל ליכולת של המאמין להתעלם מהנאות ארציות וכך להגיע לתודעה טהורה ושלמות הרוחנית.
ואכן, פרח הלוטוס צומח משורשים הנמצאים עמוק בבוץ, דרך מי הביצות, עם גבעולים ארוכים, כך שפרחיו הריחניים יצוצו בשלווה אל מעל פני המים, אל מול אור השמש. לעיתים הוא גדל עם גבעולים באורך של רבע מטר מעל המים.
דרך זו של צמיחת הלוטוס היא אולי הסמל המיוחד ביותר שרואים המיסטיקנים והמאמינים, דרך שבה צומחת הנשמה האנושית של המאמין, הישר מהבוץ של החומרנות, אל הרוחניות הגבוהה ביותר, או ההארה.
אבל לא רק למאמינים מסייע הלוטוס. למעשה יכול כל אדם לקבל השראה מהצמח המופלא הזה. בהשראתו הוא יצליח לשלוט על גורלו ולבנות את עתידו במו-ידיו ואמונתו. גם כשהסביבה מעיקה ומקשה, נוכל גם אנחנו לצאת משם, וממש כמו הלוטוס נצליח להתגבר על הקשיים ולהגיע למקום בו נרצה. ממעמקי החיים נטפס אל מקום שבו נממש את החלומות והמשמעות של חיינו, מרום שבו נראה לעולם את החלק הכי טוב ויפה שיש בנו.
אגב, פרח הלוטוס הוא דוגמה מצוינת לביומימיקרי, למידה מהטבע. חברות מסחריות בתחום האופנה למדו מפרח הלוטוס כיצד לשפר את הבגדים שהם מייצרים, בכדי שיהיו עמידים במים. הלמידה הזו מהטבע, שנקראת ביומימטיקה, או ביומימיקרי, החלה כשהמדענים הבחינו שצמח הלוטוס נשאר תמיד נקי, על אף שהוא חי וגדל בסביבה בוצית. הם כינו את זה "אפקט הלוטוס" וחקרו את האופן שבו הצמח שומר על נקיונו בסביבה כה מזוהמת.
הנה עלי הכותרת של פרח הלוטוס נפתחים לאט:
https://youtu.be/JbeRRAvaEOw
פרחי לוטוס בקיוטו שביפאן:
https://youtu.be/qVRuOZwWUYE
סיפורו של פרח הלוטוס, שמוסר השכל יש בצידו:
https://youtu.be/vOk4hvpfDzM
מקדש בניו דלהי שבנוי בצורת הלוטוס:
https://youtu.be/ThrIh9OVKaU
ומצגת וידאו של פרח הלוטוס:
https://youtu.be/z9CJ6mkRb0I
דמיינו צמח שגדל בביצה מעופשת אבל שומר על המראה האצילי והמושלם שלו. זהו פרח הלוטוס (Lotus), שהוא סמל מבשר מזל ורב-משמעות בדתות שונות במזרח הרחוק. הלוטוס גדל בביצות כהות מזוהמה אבל מגיח מעל פני המים בפריחה מרהיבה ומיוחדת.
בדתות שונות במזרח הרחוק הפך הלוטוס לסמל להתפתחות אישית ורוחנית והתגברות על קשיי היום-יום. בבודהיזם הוא נחשב כפרח הנותן השראה לאנשים שרוצים להגיע ממעמקי החיים, מהמקומות הפחות טובים והקשים בחייהם - אל שיאים של מודעות, רוחניות, ידע, אמונה וחשיבה, שיובילו אותם אל חיים טובים מאי-פעם. ההינדואיזם רואה בו סמל ליכולת של המאמין להתעלם מהנאות ארציות וכך להגיע לתודעה טהורה ושלמות הרוחנית.
ואכן, פרח הלוטוס צומח משורשים הנמצאים עמוק בבוץ, דרך מי הביצות, עם גבעולים ארוכים, כך שפרחיו הריחניים יצוצו בשלווה אל מעל פני המים, אל מול אור השמש. לעיתים הוא גדל עם גבעולים באורך של רבע מטר מעל המים.
דרך זו של צמיחת הלוטוס היא אולי הסמל המיוחד ביותר שרואים המיסטיקנים והמאמינים, דרך שבה צומחת הנשמה האנושית של המאמין, הישר מהבוץ של החומרנות, אל הרוחניות הגבוהה ביותר, או ההארה.
אבל לא רק למאמינים מסייע הלוטוס. למעשה יכול כל אדם לקבל השראה מהצמח המופלא הזה. בהשראתו הוא יצליח לשלוט על גורלו ולבנות את עתידו במו-ידיו ואמונתו. גם כשהסביבה מעיקה ומקשה, נוכל גם אנחנו לצאת משם, וממש כמו הלוטוס נצליח להתגבר על הקשיים ולהגיע למקום בו נרצה. ממעמקי החיים נטפס אל מקום שבו נממש את החלומות והמשמעות של חיינו, מרום שבו נראה לעולם את החלק הכי טוב ויפה שיש בנו.
אגב, פרח הלוטוס הוא דוגמה מצוינת לביומימיקרי, למידה מהטבע. חברות מסחריות בתחום האופנה למדו מפרח הלוטוס כיצד לשפר את הבגדים שהם מייצרים, בכדי שיהיו עמידים במים. הלמידה הזו מהטבע, שנקראת ביומימטיקה, או ביומימיקרי, החלה כשהמדענים הבחינו שצמח הלוטוס נשאר תמיד נקי, על אף שהוא חי וגדל בסביבה בוצית. הם כינו את זה "אפקט הלוטוס" וחקרו את האופן שבו הצמח שומר על נקיונו בסביבה כה מזוהמת.
הנה עלי הכותרת של פרח הלוטוס נפתחים לאט:
https://youtu.be/JbeRRAvaEOw
פרחי לוטוס בקיוטו שביפאן:
https://youtu.be/qVRuOZwWUYE
סיפורו של פרח הלוטוס, שמוסר השכל יש בצידו:
https://youtu.be/vOk4hvpfDzM
מקדש בניו דלהי שבנוי בצורת הלוטוס:
https://youtu.be/ThrIh9OVKaU
ומצגת וידאו של פרח הלוטוס:
https://youtu.be/z9CJ6mkRb0I
איך המציאו את הסטיק לייט מלימוד של הטבע?
בעלי חיים שיוצרים אור בגופם היא תופעה בטבע. בעלי חיים שכאלה יכולים להפוך חלקים מגופם לנקודות אור זוהרות בחשיכה.
האור שיוצרת תופעת הביו-לומינציה בטבע אינו חם ואינו מתכלה. הוא נוצר מחיבור בין חומרים שהריאקציה ביניהם היא שיוצרת את האור.
ואם האור הכימי לא מתכלה אז לא פלא שכיום מנסים ליצור שימוש בביו לומינציה לתאורה שימושית וחסכונית בחיי היום יום. דמיינו איזו תאורה חסכונית באנרגיה תהיה זו שמגיעה מעצים מאירים בתור תאורת דרכים.
רמזים לפוטנציאל של אור מחומרים אפשר לראות כבר היום, כשהסטיק לייטס, אותם "מקלורים" כימיים (האקדמיה ללשון עברית תרגמה סטיק-לייט ל"מקלור"), עושים שימוש בכימיה כדי להאיר.
הסטיק לייט נולד בסוף שנות ה-70 כשהבינו שחיבור בין חומרים שיוצרים אור הוא הדרך לסמן דברים בחשיכה.
אז הכניסו לו כמוסה פנימית עם מי חמצן (בשפת הכימאים "תמיסת מימן פראוקסידי") ומסביבה חומר בשם פניל אוקסלט אסטר. כששוברים את הכמוסה הפנימית נוצרת תגובה כימית בין שני החומרים והם מייצרים אנרגיה. יש בסטיקלייט גם תמיסה של צבע פלורסנטי, שמקבלת את האנרגיה הזו וכמו נורת פלורוסנט פולטת מיד את האור ונותנת לסטיק לייט את הצבע המיוחד שלו.
בתחילה אכן השתמשו בסטיק לייטים בעיקר בצבא, כדי לזהות מטרות ולוחמים ולאיתות בין כוחות המתאמנים בחשיכה.
הצבע היה אז ירוק. כיום מופצים המקלורים במגוון צורות וצבעים, גם כצמידים, תולעים מוארות ועוד והם משמשים לא פעם לבידור משעשע במסיבות.
הנה המצאת המקלות הזוהרים והכימיה שלהם:
http://youtu.be/EjwqnYoKElo
וסרטון אנימציה שמסביר את תופעת הביו-לומינציה:
http://youtu.be/oKjFVBVGad0?t=14s
בעלי חיים שיוצרים אור בגופם היא תופעה בטבע. בעלי חיים שכאלה יכולים להפוך חלקים מגופם לנקודות אור זוהרות בחשיכה.
האור שיוצרת תופעת הביו-לומינציה בטבע אינו חם ואינו מתכלה. הוא נוצר מחיבור בין חומרים שהריאקציה ביניהם היא שיוצרת את האור.
ואם האור הכימי לא מתכלה אז לא פלא שכיום מנסים ליצור שימוש בביו לומינציה לתאורה שימושית וחסכונית בחיי היום יום. דמיינו איזו תאורה חסכונית באנרגיה תהיה זו שמגיעה מעצים מאירים בתור תאורת דרכים.
רמזים לפוטנציאל של אור מחומרים אפשר לראות כבר היום, כשהסטיק לייטס, אותם "מקלורים" כימיים (האקדמיה ללשון עברית תרגמה סטיק-לייט ל"מקלור"), עושים שימוש בכימיה כדי להאיר.
הסטיק לייט נולד בסוף שנות ה-70 כשהבינו שחיבור בין חומרים שיוצרים אור הוא הדרך לסמן דברים בחשיכה.
אז הכניסו לו כמוסה פנימית עם מי חמצן (בשפת הכימאים "תמיסת מימן פראוקסידי") ומסביבה חומר בשם פניל אוקסלט אסטר. כששוברים את הכמוסה הפנימית נוצרת תגובה כימית בין שני החומרים והם מייצרים אנרגיה. יש בסטיקלייט גם תמיסה של צבע פלורסנטי, שמקבלת את האנרגיה הזו וכמו נורת פלורוסנט פולטת מיד את האור ונותנת לסטיק לייט את הצבע המיוחד שלו.
בתחילה אכן השתמשו בסטיק לייטים בעיקר בצבא, כדי לזהות מטרות ולוחמים ולאיתות בין כוחות המתאמנים בחשיכה.
הצבע היה אז ירוק. כיום מופצים המקלורים במגוון צורות וצבעים, גם כצמידים, תולעים מוארות ועוד והם משמשים לא פעם לבידור משעשע במסיבות.
הנה המצאת המקלות הזוהרים והכימיה שלהם:
http://youtu.be/EjwqnYoKElo
וסרטון אנימציה שמסביר את תופעת הביו-לומינציה:
http://youtu.be/oKjFVBVGad0?t=14s
מהי שנת חורף, למה בעלי חיים ישנים בחורף ומה אנו למדים מזה?
רבים מבעלי החיים ישנים שינה עמוקה בחורף. תרדמת החורף היא מצב שבו בעל החיים יורד בפעילותו כמעט לחלוטין. גם חילוף החומרים של גופו קטן משמעותית במהלך שנת החורף.
בזכות תרדמת החורף יכולים בעלי החיים לשרוד תקופות מזג אוויר קשה ותנאים קשים בסביבה, שבהם המזון מועט ביותר. על ידי המעבר למצב של תרדמה, מתגוננים בעלי החיים טוב יותר ויכולים לשרוד את העונות הקשות.
מרבית בעלי החיים צורכים לפני המעבר לשנת חורף מזון רב. כך הם צוברים שומן שמסייע לגופם לעבור את התרדמה בשלום. משך שנת החורף משתנה בין חיות קטנות, הישנות ימים אחדים, וחיות גדולות בתנאי סביבה מתאימים, שישנות במשך חצי שנה.
הנה הסבר תרדמת החורף של בעלי החיים שמהם מנסים כיום ללמוד להטיס אסטרונאוטים לכוכבים רחוקים מאוד בתרדמת (מתורגם):
https://youtu.be/xptpXSTtgSY
הכנות לתרדמת החורף אצל הדובים:
http://youtu.be/TpY4frpheWw
מי ישנים? - מכרסמים, עטלפים ועד דובים, כולם ישנים בחורף:
http://youtu.be/3hSGuYMOe3E
סוף שנת החורף של הנחשים:
http://youtu.be/lUup6AdcKLw
האביב של דובי הקוטב:
http://youtu.be/OwZH_aT0FGI
והסבר על תרדמת החורף (עברית):
https://youtu.be/AgURvB6Jgzs
רבים מבעלי החיים ישנים שינה עמוקה בחורף. תרדמת החורף היא מצב שבו בעל החיים יורד בפעילותו כמעט לחלוטין. גם חילוף החומרים של גופו קטן משמעותית במהלך שנת החורף.
בזכות תרדמת החורף יכולים בעלי החיים לשרוד תקופות מזג אוויר קשה ותנאים קשים בסביבה, שבהם המזון מועט ביותר. על ידי המעבר למצב של תרדמה, מתגוננים בעלי החיים טוב יותר ויכולים לשרוד את העונות הקשות.
מרבית בעלי החיים צורכים לפני המעבר לשנת חורף מזון רב. כך הם צוברים שומן שמסייע לגופם לעבור את התרדמה בשלום. משך שנת החורף משתנה בין חיות קטנות, הישנות ימים אחדים, וחיות גדולות בתנאי סביבה מתאימים, שישנות במשך חצי שנה.
הנה הסבר תרדמת החורף של בעלי החיים שמהם מנסים כיום ללמוד להטיס אסטרונאוטים לכוכבים רחוקים מאוד בתרדמת (מתורגם):
https://youtu.be/xptpXSTtgSY
הכנות לתרדמת החורף אצל הדובים:
http://youtu.be/TpY4frpheWw
מי ישנים? - מכרסמים, עטלפים ועד דובים, כולם ישנים בחורף:
http://youtu.be/3hSGuYMOe3E
סוף שנת החורף של הנחשים:
http://youtu.be/lUup6AdcKLw
האביב של דובי הקוטב:
http://youtu.be/OwZH_aT0FGI
והסבר על תרדמת החורף (עברית):
https://youtu.be/AgURvB6Jgzs
