인류에게 더 많은 탐구를 가져오고 과학적 진보를 촉진할 수 있기 때문입니다. 자연의 생체 공학은 인간이 수년 동안 배우기에 충분합니다.

자연과 기술은 전혀 다른 주제처럼 보이지만 사실은 서로 뗄래야 뗄 수 없는 관계입니다. 1958년 의과대학을 졸업하고 20년 동안 공군에서 복무한 미국인 스틸이 이 둘을 결합하는 이론을 처음 제안했다. 그러나 당시에는 바이오닉스라고 명명되지 않았지만 그의 의도는 생물학을 연구하는 것이었다. . 공학적 문제에 대한 해결책을 찾기 위한 시스템과 유기체. 1960년 9월이 되어서야 공식적으로 바이오닉스라는 이름이 붙었습니다.

외신 보도에 따르면 중국의 해파리 생체공학 분야 성과는 전 세계에 충격을 안겼다. 해파리는 바다에서 가장 빠르게 헤엄치는 사람은 아니지만 "에너지 효율적인" 방식으로 헤엄칩니다. 이를 복제함으로써 중국 과학자들은 언젠가 자동으로 바다 깊이를 탐색할 수 있는 해파리 로봇을 만들었습니다.

진짜 해파리는 종 모양의 몸체를 팽창 및 수축하여 뒤로 물을 밀어내는 '제트 추진'을 통해 헤엄칩니다. 이전에 수중 로봇이 이 기술을 에뮬레이션하는 것을 본 적이 있지만 대부분은 표면에 있는 전원이나 제어 시스템에 연결되어야 했습니다. 중국과학원 연구원들은 이 문제를 해결하고 자유롭게 헤엄치는 해파리 로봇을 설계하기로 결정했습니다.

이 모델은 종 모양의 단단한 머리와 그 아래에 원통형 해파리 몸체를 가지고 있는 대형 달해파리(Aurelia aurita)를 모델로 한 것입니다. 후자는 우산 모양의 막으로 덮여 있으며 4개의 독립적인 "6바 연결 장치"를 포함합니다.

앞으로 움직이는 동작은 이러한 '메커니즘'을 구부리고 펴는 방식으로 이루어지며, 신체가 늘어나고 수축하면서 물을 밀어내게 됩니다. 또한 로봇은 체강에 있는 두 개의 "추"를 ​​움직여 수직 및 수평으로 조종할 수 있습니다. 과학자들은 현재 어떤 움직임이 방향 변화를 일으키는지 장치가 학습할 수 있게 해주는 강화 학습을 기반으로 하는 소프트웨어를 개발하고 있습니다. 내장된 다양한 센서의 도움으로 로봇은 인간의 통제 없이 장애물을 피하면서 물 속에서 주어진 경로를 따라갈 수 있습니다. 환경 센서와 같은 작은 탑재물도 운반할 수 있습니다.

그러나 생체 공학의 기원은 전설에 따르면 다유 시대에 사람들이 물 속에서 물고기의 활동을 관찰하고 물고기 꼬리의 흔들림이 움직임을 제어할 수 있다는 것을 발견했다고 합니다. 그리고 물고기의 몸을 돌리는 것, 따라서 배의 선미에 나무 노를 장착하는 것입니다.

맷 푸르니에(Matt Fournier)가 그의 저서 "자연이 기술에 영감을 줄 때(When Nature Inspires Technology)"에서 언급했듯이, 우리가 직면한 많은 문제는 수백만 년 전에 자연 생물이 직면했을 수 있으며 오랜 기간의 진화를 거쳐 놀라운 발전을 이루었습니다. 해결책.

맷 푸르니에가 언급한 솔루션은 바이오닉스의 핵심 주제다. 사람들은 생물학적 특성을 모방하고 시뮬레이션해 인류 발전에 기여하는 기술을 계속 만들어내고 있다.

특히 생체 공학이라는 개념이 제안된 이후 이 주제는 완전히 "점화"되었습니다. 생체 공학 전문가 Richard Bonser의 2006년 연구 보고서에 따르면 1985년부터 2005년 사이에 전 세계적으로 비 생체 공학 디자인 특허가 증가한 것으로 나타났습니다. 2.7배, 생체공학 특허는 93배나 증가했다.

요즘은 독립된 학문인 생체공학이 오랫동안 다양한 분야에서 활용되어 왔습니다. 예를 들어, 대표적인 라이트 필드 카메라(파리 눈 카메라라고도 함)는 파리의 겹눈에서 영감을 얻었으며, 과학자들은 겹눈의 작은 벌집 구조를 모방하여 과학 연구용 파리 눈 카메라를 만들었습니다. 한 번에 수천 장의 사진을 캡처할 수 있습니다. 나머지 사진, 항공기 지상 속도 표시기 및 항공 카메라는 모두 이 원리를 사용합니다.

또 다른 예로 오늘날 우리가 자주 접하는 전자잉크 스크린은 나비에서 영감을 얻었습니다. 실제로 많은 나비와 일부 새(공작)의 깃털에 나타나는 밝은 색상은 화학적 및 물리적 색상에서 비롯됩니다. 화학적 색상은 자체 생리적 대사에 의해 생성되는 안료 입자인 반면, 물리적 색상은 표면에 나타나는 프리즘에 의해 발생합니다. 결정 구조에 의해. 이 빛은 무지개와 같은 방식으로 다양한 색상의 띠로 분할되어 관찰자의 눈에 다시 반사됩니다.

Qualcomm의 Mirasol 디스플레이 기술은 이 원리를 재현하여 나비가 날개를 펄럭일 때 생성되는 생생한 색상을 시뮬레이션하여 높은 반사율을 달성하고 '상시 켜져 있는' 시각적 효과를 만들어냅니다.

물론 루반(Lu Ban)이 나뭇잎의 가장자리를 관찰하여 발명한 톱, 딱따구리의 머리를 기반으로 개발한 헬멧, 박쥐 원리를 기반으로 한 레이더, 개구리 눈을 기반으로 한 전자 눈, 그리고 벨 연구소는 튼튼한 광섬유 케이블 등의 구조를 바탕으로 더 강한 스폰지를 발명했습니다. 자연이 최고의 스승임을 알려주는 사례는 무수히 많다.

기본적으로 위에서 언급한 생체공학 로봇은 고립된 사례는 아니지만, 생체공학은 주로 군사, 과학 연구, 산업 분야에서 활용되어 왔으며, 소비자 분야에서는 상대적으로 거의 활용되지 않았다. 현재 우리는 민간인이 점점 더 많은 군사 기술을 사용하고 있음을 느낄 수 있으므로 소비자 로봇과 생체 공학의 통합이 더 이상 불가능해 보이지 않습니다.

바이오닉스가 단기적으로는 '새로운 것'으로만 주목받는다면, 장기적으로는 로봇이 분명 더 다양한 업무를 맡게 될 것이라고 생각합니다. 삶. .