» «
נמלה
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 סרטון שמראה כיצד קבוצת נמלים יכולה לשאת לטאה ענקית בלי להתאמץ:

http://youtu.be/rBVmJtQsGgM


והנה נמלה סוחבת לבדה סיגריה:

http://youtu.be/l43kTZ4Br5U
טורבינה
מאיזה בעל חיים למדו 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 וההמהום האופייני לו שנשמע במים במרחק של מאות קילומטרים:

http://youtu.be/-oYIK6Bg6co


הנה סרטון שמראה את גודלו של הלוויתן הגבנוני:

http://youtu.be/G10_wHNNPeI?t=7s


בזכות יכולות השחייה שלו, גומע הלווייתן הגבנוני אלפי קילומטרים עד לאנטארקטיקה:

https://youtu.be/yMxY4c5SeIs
שלדג
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:

https://youtu.be/iMtXqTmfta0


הנה השלדג:

https://youtu.be/1CsyenHROSE


ושיטת הציד שלו:

https://youtu.be/6YRM0sy3xIY


כך הוא גם לוכד לטאות ובעלי חיים אחרים:

https://youtu.be/laio6NW-PMs


ממבנה הגוף שלו למדו כיצד לתכנן רכבות קליע מהירות במיוחד:

https://youtu.be/OJr4TUvVYZ4


ובלי קשר - הוא גם עוף יפה להפליא:

https://youtu.be/82o224s-Au8


מה שהפך אותו ל"נער הפוסטר" של הביומימיקרי:

https://youtu.be/pynSWVdphH4
לוטוס
מה לימד פרח הלוטוס 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


ומצגת וידאו של פרח הלוטוס:

https://youtu.be/z9CJ6mkRb0I

ביומימטיקה

ביומימיקרי
מהו הביומימיקרי?



בשנים האחרונות לומדים המדענים והמהנדסים שבניגוד לנסיון להמציא בעצמנו פתרונות לכל הבעיות של האדם, יתכן שעלינו פשוט להביט מסביב. במילים אחרות, אנו מוקפים בפתרונות לבעיות שונות, שמישהו כבר מצא בעבר. אגב, המישהו הזה הוא ממש לא האדם - הוא האבולוציה!

דוגמאות? - הפתרונות של הטבע נמצאים מסביבנו. מצמחים או עלים ניתן ללמוד כיצד לשפר את מערכות הפצת המים שאנו בונים. מחקר של דגים מעופפים ושפיריות יכולים לסייע לשיפור האווירודינמיות של כלי תעופה ורכב, מצמחי מים ניתן ללמוד כיצד ליצור בדים אטומים למים וכך הלאה. אבל בתגית "ביומימיקרי" תוכלו לראות עוד דוגמאות רבות למוצרים שנולדו מתצפית ולמידה של הטבע.

ביומימיקרי (Biomimicry) או ביומימטיקה, הם שמות שונים לתחום דעת אחד וחדש, העוסק בחיקוי של הפתרונות שבטבע. פתרונות כאלה יכולים לסייע לתכנון ופיתוח של מערכות טכנולוגיות חדשות. 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, אתם יודעים...

בשנים האחרונות חיקוי הטבע שולט. הביומימיקרי, או בשמו הנוסף "ביומימטיקה", הוא תחום חדש שמתפתח במהירות בעולם האקדמי והעסקי. רבים רואים בו מנוע חדשנות ובסיס אפשרי להתקדמות טכנולוגית ומדעית עצומה. גם עולם החינוך מוצא טעם רב בהנחיית תלמידים לצפות בטבע ולחשוב מה ניתן ללמוד ממנו, לפתרון בעיות אנושיות.

הנחת היסוד הביומימיקרית היא שלמרבית הבעיות שבהן נתקל המין האנושי ישנם פתרונות שכבר ניתנות בטבע. ככל שייווצר שילוב בין הידע האנושי לבין הפתרונות שנוצרו במהלך האבולוציה בטבע, ניתן יהיה למצוא פתרונות חדשניים לבעיות לא פשוטות. חלקן מלווה את האדם כבר עשרות אלפי שנים ויתכן שאימוץ גישת הביומימיקרי הייתה יכולה כבר מזמן לייצר פתרונות. בכל מקרה, ברור שפתרונות כאלה יוכלו גם להיות ברי-קיימא ולשמור על הסביבה, המשאבים והמערכות האקולוגיות שמסביבנו, טוב יותר.

אגב, המושג "ביומימיקרי" בא מהמשמעות של "חיקוי החיים". "ביו" פירושו "חיים" ו"מימיקרי" נגזר מהמילה "מימזיס" שטבע אריסטו והמשמעות שלה "חיקוי".


הנה עולם הביומימיקרי:

https://youtu.be/4vcMLcNFKn0


הסבר של מדען ודוגמאות לפיתוחי ביומימיקריה:

https://youtu.be/pYqLseKuHq4


וכך מסייעת הביומימיקרי לשיפור מערכות צנרת וביוב:

https://youtu.be/FBUpnG1G4yQ


כך לומדים מזחל את התנועה הנכונה למערכות מלאכותיות:

https://youtu.be/lCRD2DMRaMQ


מצגת וידאו של תלמיד על המכונית של מרצדס שנעשתה בלימוד מדג הקופסינון:

https://youtu.be/SQtRVADmHZ4


והנה סרט תיעודי קצר על הקשר בין הטבע לפיתוחים בתחום הננוטכנולוגיה:

https://youtu.be/4b7Nu_loOYA?long=yes
סגרדה פמיליה
איזו כנסייה נבנית כבר למעלה ממאה שנים?



בנייתה של כנסיית סגרדה פמיליה שתכנן האמן והאדריכל גאודי בברצלונה, החלה בשנת 1883. מאז היא נמשכת והסוף עדיין לא נראה באופק.

בניית הכנסייה נעצרה פעמיים - פעם אחת לאחר שגאודי נהרג בתאונה בשנת 1926 ופעם שניה בשנים 1936-1940 בזמן מלחמת האזרחים בספרד. כיום פרוייקט בניית הכנסייה עדיין נמשך והצפי לסיומו הוא רק בשנת 2026, יותר מ-140 שנים אחרי שגאודי החל בבניית הכנסייה.

הכנסייה היא אחד המבנים המיוחדים בברצלונה. היא בנויה בסגנון האופייני לגאודי - המודרניסטה. סגנונו הושפע מאד מהבנייה הגותית של ימי הביניים. יש בו הרבה מאד מרכיבים פיסוליים שגאודי בעצמו פיסל.

גובהה של הכנסייה מרשים מאד והאדריכלים שלומדים היום על התכניות של גאודי, מתפלאים על הצלחתו לתכנן מבנה גבוה כל כך, עוד לפני כניסת המחשב לתמונה. העמודים שאותם יצר גאודי, כדי לתמוך במבנה, דומים לעצים, עם צמרת וענפים, המחזיקים עליהם את כל משקל הגזע. מסתבר שגאודי למד, הושפע וקיבל השראה רבה מהטבע...


הנה סרטון שמראה איך תיראה כנסיית סגרדה פמיליה כשתסתיים בנייתה:

http://youtu.be/RcDmloG3tXU?t=12s


הנה כנסיית סגרדה פמיליה של גאודי כיום:

http://youtu.be/hrVriOAt90o?t=8s


והסבר על הכנסייה המיוחדת הזו:

http://youtu.be/3xw1Eej6_tE
טסטודו
מה לצב ולחיילים רומאים?



טורטווז או טסטודו (Testudo) הן צורות הצב של ההגנה של חיילי רומי. בעת שהם תקפו מבצר או עיר הם נהגו להרים את מגיניהם מעל לראשיהם, כך שכל המגינים התחברו לשריון לכל הקבוצה. ממש כמו שריון של צב, הגנו עליהם המגינים מלמעלה ושמרו עליהם.

המבנה הזה הגן עליהם היטב מחיצי האויב וזכה לשם תואם. "טסטודו" פירושו ברומית "צב". גם טורטווז הוא צב, בצרפתית.


הנה סרטון שמדגים כיצד הגנה צורת הצב על החיילים הרומיים מחיצים:

http://youtu.be/CgmFycuRwAw


לעיתים פתחו את צורת הצב גם להתנפלות של חיילי האויב על הלוחמים:

http://youtu.be/Ae9Pj2JIero


הנה שחזור מודרני של צורת הצב:

http://youtu.be/WaT0QvHQWhY


וקטע מסרט צרפתי של שיטת הטורטווז:

https://youtu.be/MOtrN-yVhU4
רשת עצבית מלאכותית
מהן רשתות נוירונים ממוחשבות?



רשתות נוירונים הן רשתות מחשבים מתקדמות שמחקות את החשיבה האנושית. נוירון הוא תא עצב. רשת נוירונים היא "רשת עצבית" מלאכותית, שמעתיקה את הפעילות של שכבות תאי העצב בניאו-קורטקס, האזור שתופס את רוב המוח האנושי ושבו נעשית החשיבה שלנו. כל נוירון מחובר בסינפסות אל נוירונים נוספים, במה שקרוי "רשת נוירונית". התקשורת בין הנוירונים היא באמצעות "פוטנציאלי פעולה" - מעין הבזקים, פעימות חשמליות, שעוברות בסינפסות בין נוירון, תא עצב, למשנהו והלאה אל הנוירון הבא ולאלה שאחריו.

מחקר רשתות הנוירונים עוסק בבניית מודלים וירטואליים של שכבות תאי העצב ובתחום זה עוסקים כיום צוותים מגוונים, שמורכבים ממדעני מוח, מדעני מחשב ותוכנה. רשתות מחשבים כאלה יוכלו בעתיד לבצע פעולות שהמוח יודע לבצע בקלות: לאסוף מידע, לנתחו ולהגיב לו בקבלת החלטות שאנו עושים אלפי פעמים ביום.

תחום הנוירו-מחשוב הוא אחד התחומים החשובים בעולם כיום. הוא יוביל בעתיד לדור מתקדם במיוחד של תוכנות חכמות. דמיינו את האפשרויות של תוכנות-מוח שכאלה - מאפליקציות שיידעו את טעמנו האישי ויציעו לנו בגדים, אוכל, מוסיקה או ספרים שאנו אוהבים ועד טלפונים חכמים, שילמדו הרגלים, תחביבים, העדפות וצרכים של המשתמש ויסייעו לו. דמיינו מצלמות חכמות, שיודעות לזהות פורץ או מבקר תמים בביתנו, מערכות מחשוב שיזהו האקרים לעומת משתמשים תמימים שטעו, בידוק בטחוני שיזהה מפגים או עבריינים ומערכות צבאיות שיוודאו שכוחותינו יזהו וישמידו את כוחות האויב ולא את כוחותינו.


המלצה:
======
קראו באאוריקה בתגית "למידה עמוקה", על פיתוח מערכות הבינה המלאכותית שמתבססות על רשתות הנוירונים.


הנה רשתות הנוירונים שבמוחנו:

https://youtu.be/Gf5QEzZ9F3w


הנה התהליך הכימי של מעבר המידע בין הנוירונים:

https://youtu.be/6Ra3il45vnE


כיום מפתחים רשת נוירונים שמחקה את יכולת הלמידה של תינוק:

http://youtu.be/VNNsN9IJkws


הנה הסבר מדעי:

https://youtu.be/Z6xDuPOgT_Q


הנה הדרך שבה רשתות נוירוניות פועלות:

https://youtu.be/h52wgSsm57g


והפיתוח שלהם על ידי למידה מהביולוגיה והטבע:

https://youtu.be/JqMpGrM5ECo


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

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.