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【盤點2012】仿生技術篇:因節能和環境負荷小而再受關注

2013年01月15日14:07    來源:人民網-財經頻道

近年來,將生物的機制、形狀及構造等應用於工業產品的仿生技術(Biomimetics)再次受到關注。生物在經過漫長的進化之后,獲得了以微小能量高效發揮功能的形狀,以及在常溫低壓的普通環境中形成復雜構造的機制等。仿生技術就是將這種大自然的智慧融入工業產品的技術。

2012年出現了“以生物多樣性為規范的革新性材料技術”(生物規范工程學)的新動向。大學、研究機構及企業跨越生物學、博物學、材料科學等學術界線,融合相關技術和知識,構建起了與生物相關的新技術體系。如果通過這種方法推進產學官合作,就有望對仿生技術的研究,尤其是新材料的開發起到推動作用。

圖1 將生物規范工程學選定為新學術研究領域的公開討論會

圖2 討論會演講資料

環境和納米技術成為助推劑

其實,利用從生物獲得靈感來開發工業產品的做法並不少見。很早以前,從野生牛蒡獲得靈感而發明的粘扣帶等就非常有名。但是,近年來隨著節能及低環境負荷意識的提高,人們開始重新看待節能且環境負荷小的生物機制。尤其是日本,2011年3月發生福島第一核電站事故之后,人們比以前更加關注環境和能源問題。因此,對仿生技術也抱有更高的期望。

而且,隨著納米技術的進步,生物微細構造等的人工模擬成為可能,這也是近年來生物技術再次獲得關注的原因之一。比如,日東電工公司就開發出了利用碳納米管實現了與壁虎腳趾接近的剪切粘合力的粘合材料“壁虎膠帶”。該公司已於2012年2月宣布這種膠帶在分析領域實現了實用化。力爭2015年在普通應用領域中達到實用水平。

提高家電產品的吸引力

在普通消費產品中,強調採用仿生技術的產品也越來越多。夏普公司2012年5月上市了模仿鳥類和蝴蝶的翅膀開發的風扇,2012年6月推出了為躲避障礙物而採用海豚等的回聲定位原理的機器人吸塵器。該公司從2008年前后開始不斷向市場投放採用動物或昆虫形狀的產品。不僅可通過參考生物機制提高性能,還能在營銷方面產生宣傳效果,夏普打算今后進一步加大開發仿生技術的力度。

圖3 夏普從鳥類及蝴蝶的翅膀等獲得靈感而開發的風扇

圖4 採用鳥類及蝴蝶翅膀形狀的葉片

社會認知度的提高

隨著技術的進步,電視也開始播放仿生技術節目,參加仿生技術會議的人也越來越多,可以說2012年是仿生技術社會認知度提高的一年。除了NHK的節目介紹過仿生技術之外,10月份積水化學工業公司舉辦的會議也吸引了很多人前來參加。積水化學工業自2002年起啟動了名為“向自然學習”的制造研究資助業務,每年秋季配合業務舉辦“向自然學習制造論壇”。今年該論壇已迎來第10屆,邀請庭園美化師、景觀設計師涌井雅之、東京工業大學教授彌田智一及金澤工業大學教授長尾隆司等人發表了演講,會場座無虛席,與會者興趣盎然地聽取了演講。

大型汽車廠商等也對仿生技術產生了濃厚的興趣。作為可為打破傳統界限帶來靈感的技術,今后必定會在更加廣闊的領域作出將生物的智慧運用到技術開發中的古老而又新穎的仿生嘗試。(日經技術在線! 供稿) 

(責任編輯:值班編輯、庄紅韜)

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