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【盘点2012】仿生技术篇:因节能和环境负荷小而再受关注

2013年01月15日14:07    来源:人民网-财经频道

近年来,将生物的机制、形状及构造等应用于工业产品的仿生技术(Biomimetics)再次受到关注。生物在经过漫长的进化之后,获得了以微小能量高效发挥功能的形状,以及在常温低压的普通环境中形成复杂构造的机制等。仿生技术就是将这种大自然的智慧融入工业产品的技术。

2012年出现了“以生物多样性为规范的革新性材料技术”(生物规范工程学)的新动向。大学、研究机构及企业跨越生物学、博物学、材料科学等学术界线,融合相关技术和知识,构建起了与生物相关的新技术体系。如果通过这种方法推进产学官合作,就有望对仿生技术的研究,尤其是新材料的开发起到推动作用。

图1 将生物规范工程学选定为新学术研究领域的公开讨论会

图2 讨论会演讲资料

环境和纳米技术成为助推剂

其实,利用从生物获得灵感来开发工业产品的做法并不少见。很早以前,从野生牛蒡获得灵感而发明的粘扣带等就非常有名。但是,近年来随着节能及低环境负荷意识的提高,人们开始重新看待节能且环境负荷小的生物机制。尤其是日本,2011年3月发生福岛第一核电站事故之后,人们比以前更加关注环境和能源问题。因此,对仿生技术也抱有更高的期望。

而且,随着纳米技术的进步,生物微细构造等的人工模拟成为可能,这也是近年来生物技术再次获得关注的原因之一。比如,日东电工公司就开发出了利用碳纳米管实现了与壁虎脚趾接近的剪切粘合力的粘合材料“壁虎胶带”。该公司已于2012年2月宣布这种胶带在分析领域实现了实用化。力争2015年在普通应用领域中达到实用水平。

提高家电产品的吸引力

在普通消费产品中,强调采用仿生技术的产品也越来越多。夏普公司2012年5月上市了模仿鸟类和蝴蝶的翅膀开发的风扇,2012年6月推出了为躲避障碍物而采用海豚等的回声定位原理的机器人吸尘器。该公司从2008年前后开始不断向市场投放采用动物或昆虫形状的产品。不仅可通过参考生物机制提高性能,还能在营销方面产生宣传效果,夏普打算今后进一步加大开发仿生技术的力度。

图3 夏普从鸟类及蝴蝶的翅膀等获得灵感而开发的风扇

图4 采用鸟类及蝴蝶翅膀形状的叶片

社会认知度的提高

随着技术的进步,电视也开始播放仿生技术节目,参加仿生技术会议的人也越来越多,可以说2012年是仿生技术社会认知度提高的一年。除了NHK的节目介绍过仿生技术之外,10月份积水化学工业公司举办的会议也吸引了很多人前来参加。积水化学工业自2002年起启动了名为“向自然学习”的制造研究资助业务,每年秋季配合业务举办“向自然学习制造论坛”。今年该论坛已迎来第10届,邀请庭园美化师、景观设计师涌井雅之、东京工业大学教授弥田智一及金泽工业大学教授长尾隆司等人发表了演讲,会场座无虚席,与会者兴趣盎然地听取了演讲。

大型汽车厂商等也对仿生技术产生了浓厚的兴趣。作为可为打破传统界限带来灵感的技术,今后必定会在更加广阔的领域作出将生物的智慧运用到技术开发中的古老而又新颖的仿生尝试。(日经技术在线! 供稿) 

(责任编辑:值班编辑、庄红韬)

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