大自然的「點子」有多絕 廣東科學中心引進仿生科學展

2020-12-07 金羊網

大自然的「點子」有多絕 廣東科學中心引進仿生科學展

金羊網  作者:李鋼 湯銘明  2018-08-01

金羊網訊 記者李鋼 實習生 莊灝 通訊員 吳晶平報導:1日,臺灣仿生科學展登陸廣東科學中心,結合模型、影像、手工互動等生動有趣的方式,向公眾講述科學家以自然為師進行發明創造的故事。據記者了解,展出時間為2018年8月1日至11月2日。

展區依顏色劃分為「什麼是仿生」、「從動物來的靈感」、「由植物來的啟發」、「從自然環境找解答」和「挑戰工作坊」五個部分,引領觀眾在互動體驗中思考大自然的奧妙。在展覽開場部分,可以看到關於仿生及仿生學的定義:仿生意指生物靈感,簡單而言即是從大自然學習並找出解決方法。

「仿生學」是一門跨領域的科學,生物、材料、工程、醫學、機械、農業等皆涵蓋在內。它並非僅僅複製大自然的設計,而是充分了解、辨識、分析、應用大自然的解決方案,來改善、彌補或挽救人類所面臨的問題。

魔鬼氈的靈感

「您認為哪個展品是生活最廣泛應用的呢?」跨域策展小組組長林怡萱回答道:「魔鬼氈啊!」作為拉鏈的替代品,魔鬼氈是仿生學研究最為人知且最成功的產品之一。

20世紀初,瑞士工程師喬治•德•麥斯楚有次外出打獵回家,發現褲子及小狗身上黏有小果實,用顯微鏡觀察後,發現果實上布滿小芒刺,而這些芒刺小針擁有無數微小鉤子,因著小芒刺的啟發,他設計出以兩片尼龍編織成的帶子,一片滿布微小鉤子,另一片則是微小環圈,兩者相黏時,後者就能像芒刺般鉤住前者,也就是現在人們所使用的魔術貼。

蟑螂與六足機器人

大自然生物的巧妙智慧總能給人們帶來絕妙點子,啟迪人類許多發明創造的思維,蟑螂這一「人見人打」的害蟲也給人們帶來了靈感。它的足部使其行動敏捷,極為靈活,可在各種表面上行走自如,在崎嶇的表面也能迅速逃跑。

國立臺灣科學教育館跨域策展小組組長林怡萱向記者介紹,受蟑螂啟發,臺灣大學機械系林沛群教授研究出一種六足機器人,可輕鬆爬坡,適應多種不同地形,應用於緊急救援、施工等現場。

蚊子啟發無痛針

往往到了皮膚發癢、起紅點的時候,人們才意識到自己被蚊子咬了。這是為什麼呢?

因為蚊子的口器有六根針,其中兩根管狀具鋒利的鋸齒可以劃破皮膚,減少接觸神經的面積,使疼痛大大減輕;另外兩根針撐開皮膚組織幫助蚊子吸血,確認位置後才將真正的吸管插入皮膚吸血,針的前端會分泌麻醉及抗擬血的物質。

過去注射針頭的研發方向在於生產更尖、更平滑、更細的針頭,然而這種方法無法避免刺激大面積皮膚神經,仍會感覺疼痛。

日本關西大學研究人員仿照蚊子吻部研發一種很小、鋸齒狀、矽膠材質的針,直徑只有十分之一毫米,大約是人類頭髮寬度,能大大降低疼痛感,未來將可造福糖尿病等經常需要注射的慢性病患。

「和一般人類習慣的線性模式不同,自然系統是一個循環系統。」林怡萱介紹道。此展覽區展現人類向生態學習「循環」概念,促進資源與社會的可持續發展。展出伊甸園計劃、向草原學農耕、森林般的企業經營方式、學習熱帶雨林及人體循環的灌溉系統等。

自己動手創造仿生科技

本次臺灣仿生科學展展出科學家受自然啟迪的智慧結晶,同時引進舊金山探索館的「Tinkering」動手做教育理念,啟發觀眾運用自己的雙手、生活中隨手可得的材料工具,做出自己的「仿生科技」。

記者在展覽現場看到其中一個「挑戰工作」:小朋友們可自己運用現場的紙張、細繩等工具,動作製作一個自己的迷你飛行器。然後來到翅果飛行器區域內,在透明的裝置底部開口處鬆手放開「飛行器」,保證其在裝置內持續飛行,即為挑戰成功。若飛行器從裝置裡飛出去,或飛行中途掉落,便為挑戰失敗。

「觀眾可以自己設計問題,然後自己運用不同的材料解決同一問題,也可以用一種材料解決多個不同的問題,這是開放式的教育理念。」林怡萱向記者介紹挑戰工作坊的理念。此外,她還表示挑戰工作坊是她本人認為展覽最好玩、最有趣的部分,推薦大家一定要來,不要錯過。


編輯:Giabun

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