क्या होगा अगर डिजाइन के क्षेत्र में अगली बड़ी सफलता पहले से ही सबके सामने छिपी हो—जैसे कमल के पत्ते पर या किंगफिशर की चोंच पर?

आप एक ऐसी दुनिया में कदम रखते हैं जहाँ जैव-नकल (बायोममिक्री) प्रकृति की अनोखी चीजों को वास्तविक उपकरणों में बदल देती है जिनका उपयोग आप आज कर सकते हैं। वेल्क्रो और कमल-प्रभाव कोटिंग से लेकर शिंकानसेन के आगे के हिस्से और ईस्टगेट सेंटर तक, ये उदाहरण ऊर्जा, शोर और दक्षता में स्पष्ट सफलता दर्शाते हैं।

अधिक समय तकइंजीनियर और छात्र पुनर्चक्रित पुर्जों का उपयोग करके विचारों के प्रोटोटाइप तैयार करते हैं, एक सरल रोडमैप का पालन करते हुए: अवलोकन करें, योजना बनाएं, निर्माण करें, परीक्षण करें और साझा करें। यह प्रक्रिया विकास के परीक्षण और त्रुटि के समान है और दुनिया भर में व्यावहारिक परिणाम देती है।

यह लेख आपको यह समझने का आसान तरीका बताता है कि कैसे डिज़ाइन थिंकिंग एक अनूठे विचार को कारगर समाधानों में बदल देती है। आप रचनाकारों और शोधकर्ताओं से मिलेंगे, मापने योग्य परिणामों के बारे में जानेंगे और समझेंगे कि वर्तमान समय के अनुप्रयोगों में मूल्य कहाँ निहित है।

आजकल प्रकृति से प्रेरित नवाचारों में इतनी तेजी क्यों देखने को मिल रही है?

प्रकृति के लंबे प्रयोग ने इंजीनियरों को आधुनिक समस्याओं को तेजी से हल करने के लिए तैयार पैटर्न प्रदान किए हैं।

विकास एक अनुसंधान एवं विकास प्रयोगशाला की तरह काम करता है। यह ऐसे डिजाइन तैयार करता है - जैसे शोर कम करने वाले उल्लू के पंख, रेलगाड़ियों की चोंच का आकार, पानी बहाने वाले कमल के पत्ते और इमारतों में हवा का संचार करने वाले दीमक के टीले।

• सिद्ध योजनाएँ: आप ऐसे समाधानों का उपयोग करते हैं जिनका वास्तविक जीवन में पहले ही परीक्षण हो चुका है, जिससे डिजाइन संबंधी जोखिम कम हो जाता है।
• तेज़ प्रोटोटाइपिंग: बेहतर सामग्री, सिमुलेशन और 3डी प्रिंटिंग की मदद से आप आकृतियों की नकल कर सकते हैं और विभिन्न रूपों का तेजी से परीक्षण कर सकते हैं।
• वैश्विक तात्कालिकता: जलवायु, जल और ऊर्जा संबंधी दबाव टीमों को ऐसे तरीके खोजने के लिए प्रेरित करते हैं जिनमें कम संसाधनों का उपयोग हो और कम नुकसान हो।
• टीम को प्राप्त लाभ: जब वैज्ञानिक और डिजाइनर इंजीनियरों के साथ मिलकर काम करते हैं, तो अनुकूलन विचार से लेकर निर्माण योग्य भागों तक की प्रक्रिया में आगे बढ़ते हैं।
• पैमाना और नीति: कोटिंग्स या संपूर्ण प्रणालियों का विस्तार किया जा सकता है, और स्थिरता के लक्ष्य व्यावसायीकरण को अधिक व्यावहारिक बनाते हैं।

आपको लाभ होगा क्योंकि ये दृष्टिकोण स्पष्ट लाभ दिखाते हैं - शांत ट्रेनें, स्व-शीतलन करने वाली इमारतें और सस्ते प्रोटोटाइप - जो समाधानों को दुनिया भर में अपनाना आसान बनाते हैं।

जैव-प्रेरित प्रौद्योगिकी में आज आपको जिन शीर्ष उपलब्धियों के बारे में जानना चाहिए

आज आप जिन चीजों का उपयोग करते हैं, उन्हें आकार देने वाली प्रकृति से उत्पाद तक की सबसे महत्वपूर्ण प्रगति का एक संक्षिप्त अवलोकन करें।

व्यावहारिक लाभ: इंजीनियरों ने शिंकानसेन के अगले हिस्से को नया आकार देने के लिए किंगफिशर की चोंच की नकल की, जिससे टनल बूम को छोटा किया गया और ऊर्जा की खपत लगभग 15% कम हो गई, जबकि गति में वृद्धि हुई। व्हेलपावर के ट्यूबरकल ब्लेड स्टॉल में देरी करते हैं और पवन एवं जल विद्युत ब्लेडों के लिए लिफ्ट बढ़ाते हैं। ऑर्नीलक्स मकड़ी के जाले जैसे यूवी पैटर्न का उपयोग पक्षियों को सुरक्षित रखने के लिए करता है, और शार्क की त्वचा जैसी रिब्लेट्स पतवारों और विमानों पर घर्षण को कम करती हैं।

• नामीबियाई भृंग के मॉडल पर आधारित कोहरे से पानी इकट्ठा करने वाली सतहें शुष्क कस्बों और खेतों तक पानी पहुंचाती हैं।
• एक्वापोरिन और डायटम जैसे फिल्टर स्वच्छ जल प्रणालियों के लिए ऊर्जा की आवश्यकता को कम करते हैं।
• मसल-स्टाइल के चिपकने वाले पदार्थ पानी के अंदर चट्टानों की मरम्मत के लिए बिना किसी विषैले पदार्थ के काम करते हैं।
• स्व-उपचार करने वाला कंक्रीट और दीमक-रोधी निष्क्रिय शीतलन प्रणाली मरम्मत और एचवीएसी उपकरणों पर पड़ने वाले भार को कम करते हैं।

प्रत्येक उदाहरण स्पष्ट रूप से दर्शाता है कि प्रकृति किस प्रकार विश्वभर में बेहतर डिज़ाइन और उन्नत इंजीनियरिंग को प्रभावित करती है। इस संक्षिप्त जानकारी का उपयोग करके पता लगाएं कि प्रकृति-प्रेरित विचार आपकी अगली समस्या का समाधान कैसे कर सकते हैं।

किंगफिशर से शिंकांसेन तक: एक पक्षी की चोंच ने बुलेट ट्रेन को कैसे नया रूप दिया

एक पक्षी की सुव्यवस्थित चोंच ने इंजीनियरों को यह फिर से लिखने में मदद की कि शिंकांसेन सुरंग के मुहानों पर हवा से कैसे मिलती है।

किंगफिशर पक्षी हवा से पानी में लगभग बिना छींटे मारे गोता लगाता है। इंजीनियरों ने मछली पकड़ने की इस कला का अध्ययन किया और ट्रेन के अगले हिस्से को नया आकार देने के लिए इसके लंबे, नुकीले अगले भाग और सिर की आकृति को दोहराया। यह नया आकार सुरंगों में ट्रेन के प्रवेश और निकास के दौरान दबाव में होने वाले अचानक उतार-चढ़ाव को कम करता है।

ध्वनि-विस्फोट को शांत करना: एक नए आकार के नोज डिज़ाइन से सुरंग से बाहर निकलने के शोर को कम करना

नए सिरे से डिजाइन किया गया नोज टनल-एग्जिट बूम और समग्र शोर को कम करता है।इसलिए, लाइन के किनारे बसे समुदायों को तेज गति पर भी बहुत कम व्यवधान महसूस होता है। पक्षी की चोंच जैसी ज्यामिति दबाव तरंगों को नियंत्रित करती है और लाइन के चारों ओर हवा के प्रवाह को सुगम बनाती है।

कम ऊर्जा का उपयोग और तेज़ गति: वायु-जल परिवर्तन से इंजीनियरों ने क्या सीखा

इसका परिणाम मापने योग्य है। परिष्कृत प्रोफाइल ने लगभग 15% कम बिजली की खपत की और लगभग 10% अधिक गति से चला। इंजीनियरों ने पेंटोग्राफ को भी फिर से तैयार किया, जिसमें छत के उपकरणों से निकलने वाले वायुगतिकीय शोर को कम करने के लिए उल्लू के पंख जैसी प्रवाह तकनीक का उपयोग किया गया।

• आप देख सकते हैं कि कैसे एक प्राकृतिक आकार सुगम वायु प्रवाह और कम प्रतिरोध में परिणत हुआ।
• आपको पता चलेगा कि निवासियों को कम धमाके क्यों सुनाई देते हैं और यात्रियों को तेज़ यात्रा का आनंद क्यों मिलता है।
• अब आप समझ सकते हैं कि शिंकांसेन बुलेट का उदाहरण जानवरों को देखकर प्राप्त होने वाली वास्तविक दुनिया की सफलताओं में उच्च स्थान क्यों रखता है।

व्हेल के पंख और पवन टर्बाइन: ट्यूबरकल से प्रेरित ब्लेड जो प्रदर्शन को बेहतर बनाते हैं

आपको शायद यह उम्मीद न हो कि व्हेल का फिन पवन ऊर्जा इंजीनियरों को हल्की हवाओं से अधिक ऊर्जा प्राप्त करने का तरीका सिखाएगा।

हंपबैक व्हेल के पंखों के किनारों पर उभारों की पंक्तियाँ होती हैं जो प्रवाह के व्यवहार को बदल देती हैं। फ्रैंक फिश और अन्य वैज्ञानिकों ने मापा कि चिकने किनारों की तुलना में ये उभार स्टॉल कोण को लगभग 40°T तक बढ़ा देते हैं।

हंपबैक व्हेल के पंख बाद में स्थिर क्यों होते हैं और अधिक कसकर क्यों मुड़ते हैं?

उभार टूटते हैं और प्रवाह को फिर से जोड़ते हैंइस प्रकार, जानवर अधिक तीव्र कोणों पर भी उत्प्लावन बल बनाए रखता है और समुद्र में तेज़ी से मुड़ता है। परीक्षणों से पता चलता है कि ट्यूबरकल ब्लेड घर्षण को 331 TP3T तक कम करते हैं और उत्प्लावन बल को लगभग 81 TP3T तक बढ़ाते हैं।

समुदायों और बिजली ग्रिडों के लिए शांत और अधिक कुशल पवन टर्बाइन

उन्हीं प्रवाह संबंधी तकनीकों का उपयोग वास्तविक पवन टर्बाइनों में किया जाने लगा। व्हेलपावर जैसी कंपनियों ने दांतेदार किनारों वाले ब्लेडों का व्यवसायीकरण किया और बताया कि ये टर्बाइन शांत संचालन करते हैं और कम हवा की स्थिति में बेहतर स्टार्ट-अप प्रदर्शन देते हैं।

• आप देख सकते हैं कि कैसे ट्यूबरकल स्टॉल को विलंबित करते हैं और तेज हवाओं में रोटर की क्षमता को बढ़ाते हैं।
• रोटर को पूरी तरह से रीडिजाइन किए बिना भी किनारे में छोटे-मोटे बदलाव करके ग्रिड की विश्वसनीयता में सुधार किया जा सकता है।
• डिजाइन में यह छोटा सा बदलाव अक्सर आस-पास के इलाकों में शोर को कम कर देता है।

हवा से पानी खींचना: रेगिस्तानी भृंग अगली पीढ़ी के जल संग्रहण का मार्गदर्शन करते हैं

नामीबियाई तट पर पाया जाने वाला एक छोटा भृंग यह दर्शाता है कि सतहें हवा से नमी कैसे खींच सकती हैं।

नामीब रेगिस्तान में पाई जाने वाली यह प्रजाति, गीलेपन का कारण बनने वाले उभारों और पानी को दूर भगाने वाली लकीरों के चतुर मिश्रण का उपयोग करके कोहरे को अपने मुहाने की ओर एक स्थिर धारा में बदल देती है।

वह सरल सतही तर्क अच्छी तरह से काम करता है। वैज्ञानिकों ने पंप या बिजली के बिना छोटी-छोटी बूंदों को नियंत्रित करने के लिए भृंग के जल-प्रेमी उभारों और जल-विरोधी चैनलों की नकल की।

कोहरे से प्रवाह में परिवर्तन: उभार और लकीरें जो बूंदों को वहाँ पहुँचाती हैं जहाँ उनकी आवश्यकता होती है।

एमआईटी की टीमों ने कांच और प्लास्टिक के ऐसे प्रोटोटाइप बनाए हैं जो सूक्ष्म बूंदों को एकत्रित करते हैं और उन्हें उपयोगी मात्रा में संयोजित होने देते हैं।

औद्योगिक समूहों ने भी इसी विचार को अपनाया। इनफिनिट कूलिंग कूलिंग टावरों से वाष्पित होने वाले धुएं को एकत्रित करता है और पानी को संयंत्र चक्रों में वापस भेजता है, जिससे ताजे पानी की निकासी कम हो जाती है।

• आप देख सकते हैं कि कैसे एक भृंग का खोल गीले उभारों पर कोहरे को संघनित करता है और फिर उसे चिकनी लकीरों के साथ आगे बढ़ाता है।
• ये डिजाइन उन जगहों पर पानी को पुनः प्राप्त करने के नए तरीके बनाते हैं जहां इसकी कमी है, चाहे वह खेतों में हो या कारखानों में।
• बनावट और कोणों को समायोजित करने से यह दृष्टिकोण विभिन्न जलवायु और वायु प्रवाह पैटर्न में कारगर साबित होता है।

संक्षेप में, एक प्रजाति की सूक्ष्म बनावट बड़े पैमाने पर जल प्रबंधन प्रणाली को नया रूप दे सकती है। इससे आपको बिना किसी गतिशील पुर्जे के, केवल स्मार्ट सतह डिजाइन के माध्यम से कुशल द्रव नियंत्रण प्राप्त होता है।

एक्वापोरिन और डायटम की नकल करना: पानी को फ़िल्टर और विलवणीकृत करने का एक नया तरीका

ऐसी झिल्लियों की कल्पना कीजिए जो कोशिका के द्वारपालों की तरह काम करती हैं और शुद्ध पानी को बहुत कम दबाव के साथ स्थानांतरित कर सकती हैं।

आप एक्वापोरिन चैनलों को अति-चयनात्मक दरवाजों के रूप में सोच सकते हैं: वे लवणों और बड़े प्रदूषकों को रोकते हुए पानी के एकल अणुओं को तेजी से गुजरने देते हैं।

कोशिका स्तर पर प्रेरणा: पानी को अंदर आने देना, दूषित पदार्थों को बाहर रखना

एक्वापोरिन एकतरफा द्वार की तरह काम करते हैं। पानी के लिए, यह अति-चयनात्मक निस्पंदन का एक मॉडल प्रस्तुत करता है। इसमें मुख्य बात यह है कि इन प्रोटीनों को कोशिका झिल्ली के बाहर स्थिर रखा जाए ताकि वे निर्मित फिल्टर में काम करते रहें।

डायटम जैसी सिलिका संरचनाओं से नाजुक झिल्लियों की रक्षा करना

स्वीडन की टीमों और एक्वामॉडेट जैसी स्टार्टअप कंपनियों सहित शोधकर्ता, सहायक परतों में एक्वापोरिन को शामिल करते हैं। वे चैनलों को सुरक्षित रखने और गंदगी को रोकने के लिए डायटम सिलिका पर आधारित सामग्रियों का उपयोग करते हैं।

• आप सीखते हैं कि एक्वापोरिन किस प्रकार पानी को प्रवाहित करते हैं जबकि विलेय पदार्थों को अवरुद्ध करके उच्च स्तर की चयनात्मकता प्रदान करते हैं।
• अब आप समझ गए होंगे कि प्रोटीन को स्थिर करना क्यों मुश्किल है और सिलिका जैसे आधार उन्हें कैसे सुरक्षित रखते हैं।
• आपको पता चलता है कि यह दृष्टिकोण रिवर्स ऑस्मोसिस की तुलना में कम दबाव और कम ऊर्जा वाले संचालन को लक्षित करता है।
• आप यह पता लगाते हैं कि इस तरह का डिजाइन शहरों, उद्योगों और दूरस्थ स्थानों में मानवीय जरूरतों को कैसे पूरा कर सकता है।

परिणाम: ऊर्जा-कुशल, गैर-विषाक्त निस्पंदन की दिशा में एक ऐसा मार्ग जो कोशिका जीव विज्ञान और सामग्री अभियांत्रिकी को जोड़ता है ताकि बड़े पैमाने पर पानी के उपचार के तरीके को नया रूप दिया जा सके।

एक हल्का सा चुभन: मच्छरों से प्रेरित माइक्रोनीडल्स जो दर्द को कम करते हैं

मच्छर द्वारा त्वचा को भेदने की छुपकर की जाने वाली विधि ने इंजीनियरों को दवा देने का एक अधिक सौम्य तरीका सिखाया।

एम.के. रामासुब्रमणियन, ओ.एम. बरहम और वी. स्वामीनाथन के अध्ययनों से पता चलता है कि बहु-नुकीली माइक्रोनीडल डिज़ाइन सूंड की परतदार, दांतेदार गति की नकल करती हैं। ये सुइयां त्वचा में बहुत कम बल के साथ प्रवेश करती हैं, इसलिए मनुष्यों को इंजेक्शन का दर्द कम महसूस होता है।

लाभ: छोटे नुकीले सिरे और स्मार्ट टिप ज्यामिति कंपन और घर्षण को कम करते हैं। इसका परिणाम सुगम प्रवेश और अधिक आराम है।

• आप सीखते हैं कि कैसे कई छोटे-छोटे नुकीले सिरे सम्मिलन बल को कम करते हैं और दवाओं को पहुंचाने की क्षमता में सुधार करते हैं।
• सामग्री और सतह की फिनिशिंग घर्षण को कम करती हैं, जिससे प्रवेश अधिक स्वच्छ होता है।
• वैज्ञानिकों ने एक आम नैदानिक समस्या को हल करने और स्व-देखभाल को आसान बनाने के लिए सूंड अनुक्रम का मानचित्रण किया है।

बेहतर आराम से उपचारों के प्रति प्रतिबद्धता बढ़ सकती है और घर पर उपयोग किए जाने वाले उपकरणों के लिए रास्ते खुल सकते हैं। यदि एक साधारण डिज़ाइन में बदलाव से इंजेक्शन का डर दूर हो जाता है, तो लोग उपचार को अधिक आसानी से जारी रख सकते हैं। इन प्रगति के पीछे के विज्ञान के बारे में अधिक जानने के लिए, माइक्रोनीडल अनुसंधान देखें। माइक्रोनीडल अनुसंधान.

ऐसे टीके जो बेहतर तरीके से ले जाए जा सकते हैं: एनहाइड्रोबायोटिक जीव कमरे के तापमान पर भंडारण को प्रेरित करते हैं

पानी के बिना निष्क्रिय हो जाने वाले जीव, कमरे के तापमान पर टीकों को टिकाऊ बनाने के लिए उपयोगी सबक प्रदान करते हैं।

नोवा लेबोरेटरीज ने टीकों को एक सुरक्षात्मक चीनी सिरप में निर्जलित करने की एक विधि विकसित की है। चीनी प्रोटीन और सहायक पदार्थों को स्थिर रखती है और भंडारण के दौरान जीवाणुओं की वृद्धि को रोकती है।

शर्करा, निर्जलीकरण और मानव शरीर के भीतर पुनः सक्रियण

जब आप सूखे टीके को इंजेक्ट करते हैं, तो शरीर के तरल पदार्थ कणों को फिर से हाइड्रेट करते हैं और प्रतिरक्षा संकेत को पुनः सक्रिय करते हैं। उस पुनः सक्रियण से बिना अत्यधिक ठंड के प्रभावशीलता बहाल हो जाती है, जिससे दूरस्थ क्लीनिकों और अभियान टीमों के लिए रसद आसान हो जाती है।

• आप देख सकते हैं कि कैसे सूखा सहने वाले जीवों से मिले सबक वैज्ञानिकों को जमे हुए क्रमों के बिना खुराक को स्थिर करने में मदद करते हैं।
• आप यह सीखते हैं कि पानी हटा दिए जाने पर शर्करा नाजुक संरचनाओं की रक्षा कैसे करती है, जिससे समय के साथ उनकी सक्रियता बनी रहती है।
• आपको पता चलता है कि इंजेक्शन के दौरान पुनर्जलीकरण से उन लोगों के लिए टीके फिर से काम करने लगते हैं जो रेफ्रिजरेशन से बहुत दूर हैं।
• आप इस बात की सराहना करते हैं कि यह दृष्टिकोण मानव सार्वजनिक स्वास्थ्य चुनौतियों को हल करने और कोल्ड-चेन अपशिष्ट को कम करने में कैसे मदद कर सकता है।

इस तकनीक के विकास के साथ-साथ कुछ कमियों की भी उम्मीद की जा सकती है: स्थिरता परीक्षण, खुराक की जाँच और नियामक समीक्षा। फिर भी, यह आणविक तकनीक नियमित टीकाकरण और आपातकालीन प्रतिक्रिया के लिए प्रणालीगत लाभों से जुड़ी हुई है।

जहाज़ों के बाहरी आवरण और स्विमसूट में शार्क की खाल का उपयोग: ऐसे रिब्लेट जो प्रतिरोध को कम करते हैं और रोगाणुओं को दूर रखते हैं।

शार्क की त्वचा पर मौजूद छोटी-छोटी धारियाँ पानी के बहाव को बदल देती हैं, और यह सरल विचार समुद्र से बहुत दूर तक फैलता है।

रिब्लेट फिल्म्स शार्क के दांतों की संरचना का मॉडल बनाकर सीमा परतों को नया आकार देती हैं और घर्षण को कम करती हैं। आप इस प्रभाव को समुद्र और हवा में, रेसिंग नौकाओं से लेकर उच्च गति वाले विमानों तक, हर जगह देख सकते हैं।

समुद्री शिकारी जीवों से लेकर विमानों और पनडुब्बियों तक

व्यावहारिक क्रॉसओवर: NASA ने अमेरिका कप के स्टार्स एंड स्ट्राइप्स ध्वज पर रिब्लेट्स का परीक्षण किया और इसके वास्तविक लाभ देखे। आप रिब्लेट फिल्मों को पतवार, धड़ और यहां तक कि प्रदर्शनकारी स्विमवियर पर भी लगा सकते हैं।

बड़े पैमाने पर ईंधन की बचत: घर्षण में छोटे-छोटे बदलावों का बड़ा प्रभाव

ड्रैग में थोड़ी-थोड़ी कमी भी मिलकर बड़ा प्रभाव डालती है। शोधकर्ताओं का अनुमान है कि 1% ड्रैग में कमी से प्रति विमान प्रति वर्ष लगभग 25,000 गैलन ईंधन की बचत हो सकती है।

• आप यह पता लगाएंगे कि सूक्ष्म पसलियां समुद्र और हवा में प्रतिरोध को कम करने के लिए प्रवाह को कैसे नया आकार देती हैं।
• रिब्लेट्स रोगाणुओं और गंदगी को रोकते हैं, जिससे रखरखाव कम होता है और प्रदर्शन लंबे समय तक उच्च बना रहता है।
• फिल्म आधारित उत्पाद आपको पूरे बेड़े को फिर से तैयार किए बिना ही उसे आधुनिक सुविधाओं से लैस करने की अनुमति देते हैं, जिससे बचत जल्दी होती है।
• यह डिजाइन अन्य अपग्रेड—इंजन, कोटिंग और एयरोडायनामिक्स—के साथ मिलकर कई गुना लाभ प्रदान करता है।
• आप एक केंद्रित लेख में समुद्री क्षेत्र से संबंधित व्यापक निष्कर्ष पढ़ सकते हैं। समुद्री विज्ञान समीक्षा जो दुनिया भर में सतही प्रवाह के प्रभावों का अध्ययन करता है।

जमीनी स्तर: प्रकृति से प्रेरित एक सुंदर पैटर्न कई तरीकों से वास्तविक लागत, ईंधन और उत्सर्जन की बचत में तब्दील हो जाता है, जिनका लाभ आप आज ही उठा सकते हैं।

सीपियों ने रास्ता दिखाया: चट्टानों और उनकी मरम्मत के लिए गैर-विषैले पानी के नीचे चिपकने वाले पदार्थ

ज्वार-भाटे से बने तालाबों का एक अनूठा रहस्य आपको लहरों के नीचे चीजों को ठीक करने का बेहतर तरीका बताता है।

मसल पॉलीमर चिपकने वाले प्रोटीन की प्रतिकृति बनाते हैं ये बॉन्ड गीले होने पर भी मजबूत बने रहते हैं और तेज धाराओं में भी टिके रहते हैं। मसल पॉलीमर्स इंक. का कहना है कि ये बॉन्ड कुछ अन्य विकल्पों की तुलना में तीन गुना अधिक मजबूत हैं और विषैले नहीं हैं। इससे रीफ और समुद्री आवासों की मरम्मत और पुनर्स्थापन सुरक्षित हो जाता है।

समुद्री जीवन को नुकसान पहुंचाए बिना बहते पानी में मजबूती से टिका रहता है

आप देखेंगे कि कैसे सीप के पैर में पाए जाने वाले प्रोटीन से ऐसे गोंद बनाए गए जो तेजी से जमते हैं और बहते पानी में भी काम करते हैं।

• आपको ऐसे चिपकने वाले पदार्थ मिलते हैं जो जल्दी जम जाते हैं और धाराओं में भी मजबूत बने रहते हैं।
• आप यह सीखते हैं कि गैर-विषाक्त रसायन विज्ञान समुद्र के लिए क्यों महत्वपूर्ण है और यह हानिकारक लीचिंग के बिना मानवीय समस्याओं को कैसे हल करता है।
• इंजीनियर प्रवाल को स्थिर करने, बुनियादी ढांचे की मरम्मत करने और पानी के नीचे काम करने वाले लोगों के लिए सेंसर को सुरक्षित करने के लिए इन सामग्रियों का परीक्षण करते हैं।
• आसानी से इस्तेमाल होने वाले कारतूसों का मतलब है कि गोताखोर और चालक दल मरम्मत तेजी से कर सकते हैं और बार-बार रखरखाव के लिए गोताखोरी करने की आवश्यकता को कम कर सकते हैं।

परिणाम: एक सरल जैविक युक्ति को व्यावहारिक सामग्रियों में बदल दिया गया है जो संरक्षण को गति देती हैं और समुद्री कार्यों की लागत को कम करती हैं।

कंक्रीट जो त्वचा की तरह ठीक हो जाता है: जीवाणु-प्रेरित दरार मरम्मत

ऐसी कंक्रीट की कल्पना कीजिए जो अपनी दरारों को उसी तरह भर लेती है जैसे त्वचा किसी घाव को सील कर देती है।

शोधकर्ता चूना पत्थर उत्पन्न करने वाले बैसिलस के बीजाणुओं को कंक्रीट में मिला देते हैं ताकि क्षतिग्रस्त होने पर सामग्री प्रतिक्रिया कर सके।

हवा और पानी के रिसाव से चूना पत्थर का उत्पादन सक्रिय हो जाता है।

जब सूक्ष्म दरारों से हवा और पानी अंदर जाते हैं, तो सुप्त बीजाणु जागृत हो जाते हैं और पोषक तत्वों के एक छोटे से समूह का चयापचय करते हैं। फिर वे दरारों को भरने के लिए चूना पत्थर का निर्माण करते हैं।

हेनड्रिक मारियस जॉनकर्स का काम नीदरलैंड में हुए एक शोध से पता चलता है कि ये बैक्टीरिया लंबे समय तक - संभावित रूप से 200 वर्षों तक - जीवित रह सकते हैं, जिससे मरम्मत चक्र कम हो जाता है और आपके रखरखाव के समय और लागत की बचत होती है।

• आप सीखते हैं कि कंक्रीट के अंदर मौजूद बैक्टीरिया पानी और हवा के संपर्क में आने पर कैसे "जागृत" हो जाते हैं और त्वचा की तरह दरारों को सील कर देते हैं।
• आप डिजाइन के पीछे का तर्क समझ सकते हैं: निष्क्रिय बीजाणु, पोषक तत्वों का एक आंतरिक स्रोत, और एक सहायक मैट्रिक्स जो केवल वहीं सक्रिय होता है जहां इसकी आवश्यकता होती है।
• आप इस बात को समझते हैं कि वास्तविक दुनिया में उपयोग के लिए सामग्रियों का चयन मजबूती, अनुकूलता और बैक्टीरिया के लंबे समय तक जीवित रहने की क्षमता के बीच संतुलन बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
• आप सुरंगों से लेकर समुद्री संरचनाओं तक के अनुप्रयोगों पर विचार करते हैं, जहां छोटी दरारें बड़ी समस्याएं पैदा करती हैं और कम मरम्मत के साथ जीवनचक्र कार्बन उत्सर्जन कम होता है।

सांस लेने वाली इमारतें: बड़े स्थानों को ठंडा रखने के लिए दीमक के टीलों की रणनीतियाँ

एक ऐसी इमारत की कल्पना कीजिए जो लगातार पंखे चलाए बिना ठंडा रहने के लिए सरल वायु प्रवाह मार्गों और मोटी दीवारों का उपयोग करती है।

हरारे स्थित ईस्टगेट सेंटर इस विचार को व्यवहार में कैसे लागू किया जाता है, इसका उदाहरण प्रस्तुत करता है। यह चैनलों के माध्यम से बाहर की हवा को अंदर खींचता है और भवन के तापीय द्रव्यमान का उपयोग करके हवा के प्रवाह को नियंत्रित करता है।

ईस्टगेट सेंटर की स्व-वाष्पशील डिजाइन का क्रियान्वयन

एचवीएसी को लगातार चलाने के बजायईस्टगेट में हवा को डक्ट्स और कैविटीज़ के माध्यम से प्रवाहित किया जाता है, जो दिन के अलग-अलग समय पर संरचना को गर्म और ठंडा करते हैं।

यह तकनीक इसी तरह के अन्य कार्यालय भवनों की तुलना में ऊर्जा की खपत को कम करती है और अंदर मौजूद लोगों के लिए तापमान को स्थिर बनाए रखती है।

लोगों को आरामदायक रखते हुए हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग (एचवीएसी) की ऊर्जा खपत कम करना।

इसका नुस्खा सरल है: मोटी दीवारें दिन-रात के तापमान में होने वाले उतार-चढ़ाव को रोकती हैं, और वेंटिलेशन सिस्टम स्थानीय जलवायु और उपस्थिति के अनुसार निर्धारित समय पर खुलता है। इंजीनियर वेंटिलेशन सिस्टम का आकार और टाइमर इस तरह सेट करते हैं कि ताजी हवा जरूरत के समय ही अंदर आए।

• आप देख सकते हैं कि कैसे दीमक के टीलों ने डक्टिंग और पैसिव वेंट कंट्रोल को प्रेरित किया जो बड़े स्थानों में हवा को स्वाभाविक रूप से प्रवाहित करते हैं।
• थर्मल द्रव्यमान उतार-चढ़ाव को कम करता हैइसलिए न्यूनतम यांत्रिक शीतलन के साथ निरंतर आराम मिलता है।
• सेंसर और स्मार्ट कंट्रोल प्रवाह को परिष्कृत करते हैं, घर के अंदर की हवा की गुणवत्ता में सुधार करते हैं और बैकअप सिस्टम के लिए पीक लोड को कम करते हैं।
• ईस्टगेट का उदाहरण यह साबित करता है कि यह केवल सिद्धांत नहीं है - यह एक कारगर डिजाइन है जो आज दुनिया में ऊर्जा की बचत करता है।

प्रकृति का नेटवर्क योजनाकार: स्मार्ट शहरों और रेलों के लिए स्लाइम मोल्ड पैटर्न

एककोशिकीय स्लाइम मोल्ड ऐसे परिवहन मानचित्र बना सकता है जो योजनाकारों को रुककर मार्गों पर पुनर्विचार करने के लिए मजबूर कर देते हैं।

एक प्रसिद्ध प्रयोग में, वैज्ञानिकों ने भोजन के टुकड़ों को जापान के प्रमुख शहरों के आकार में व्यवस्थित किया। पाँच से छह दिनों के भीतर, फिजैरम पॉलीसेफेलम नामक सूक्ष्मजीव ने एक ऐसा जाल बना लिया जो देश के रेल नेटवर्क से काफी मिलता-जुलता था।

निष्कर्ष: यह जीवंत समस्या समाधानकर्ता तेजी से कुशल रास्ते खोजता है और आश्चर्यजनक तरीकों से अतिरेक और दोष सहिष्णुता प्रदर्शित करता है।

अनुकूली रूटिंग जो ट्रायल-एंड-एरर इंजीनियरिंग से बेहतर है

आप देख सकते हैं कि कैसे एक मस्तिष्कहीन जीव योजनाकारों को मजबूत कनेक्शनों की कल्पना करने में मदद करता है जो ट्रेन और बस रूटिंग, आपातकालीन लॉजिस्टिक्स और उपयोगिता गलियारों का समर्थन करते हैं।

• आप सीखते हैं कि स्लाइम मोल्ड किस प्रकार बिंदुओं को तेजी से जोड़ता है और उल्लेखनीय गति से मौजूदा मार्गों की प्रतिध्वनि करता है।
• आप इस बात को समझते हैं कि कुछ डिजाइन समस्याओं के लिए पुनरावृत्ति वाली, प्रकृति जैसी वृद्धि, ऊपर से नीचे तक किए जाने वाले परीक्षण और त्रुटि के तरीकों से बेहतर प्रदर्शन कर सकती है।
• आप हाइब्रिड वर्कफ़्लो की खोज करते हैं: दुनिया के शहरों के लिए व्यावहारिक योजनाएँ बनाने के लिए स्लाइम-मोल्ड मानचित्रों को मानवीय बाधाओं के साथ संयोजित करें।
• आप डेटा नेटवर्क और आपूर्ति श्रृंखलाओं के लिए समान तर्क का उपयोग करके किसी क्षेत्र को जोड़ने के गैर-स्पष्ट, कम संसाधन वाले तरीकों को उजागर करने का प्रयास करते हैं।

प्रकृति से मिलने वाली रोज़मर्रा की छोटी-छोटी खुशियाँ: प्रकृति से प्रेरित तीन डिज़ाइन जिन्हें आप आज इस्तेमाल करते हैं

एक साधारण सैर से ही पता चल सकता है कि प्रकृति ने उन समस्याओं का समाधान कैसे किया जिनका सामना आप हर दिन करते हैं।

वेल्क्रो और बर्डॉक के कांटे: छोटे हुक, बड़ी पकड़

जॉर्ज डी मेस्ट्रल ने लंबी पैदल यात्रा के बाद अपने कुत्ते के शरीर पर कांटे देखे। सूक्ष्मदर्शी से देखने पर उन्हें छोटे-छोटे हुक दिखाई दिए जो लूप से जुड़ जाते थे। इसी से वेलक्रो का आविष्कार हुआ: एक मजबूत बंधन जो हुकों पर आधारित होता है और आसानी से जुड़ता और अलग होता है।

कमल-प्रभाव कोटिंग्स: अत्यधिक जलरोधी, स्वतः सफाई करने वाली सतहें

कमल के पत्ते से पानी इस प्रकार झड़ता है कि बूंदें गोल होकर लुढ़क जाती हैं। कोटिंग्स भी इसी सूक्ष्म बनावट की नकल करती हैं, जिससे पानी अपने साथ धूल को बहा ले जाता है। इसके परिणामस्वरूप, पैनल और अग्रभाग कम धुलाई के साथ अधिक साफ रहते हैं और सतहों पर घिसावट भी कम होती है।

मकड़ी के जाले से प्रेरित कांच: ऑर्नीलक्स के ऐसे पैटर्न जिन्हें पक्षी देख सकते हैं और उनसे बच सकते हैं

ऑर्नीलक्स बर्डसेफ ग्लास मकड़ी के जाले की तरह यूवी किरणों के संकेतों का उपयोग करता है। पक्षी इस पैटर्न को पहचान लेते हैं और इससे दूर रहते हैं, जिससे आपकी दृष्टि को बाधित किए बिना टकराव कम हो जाता है।

• आप मुस्कुराइए अपने कुत्ते के साथ टहलने से कांटेदार पौधे वेल्क्रो में कैसे बदल गए - हुक के काम करने का एक बढ़िया, वास्तविक दुनिया का उदाहरण।
• आपने ध्यान दिया भवन के पैनलों पर कमल के फूल जैसी दिखने वाली फिनिशिंग जो पानी और गंदगी को बिना किसी प्रयास के आसानी से हटा देती है।
• आप सराहना करते हैं ऑर्निलक्स ग्लास, जिसमें एक छोटा सा दृश्य संकेत खिड़कियों को साफ रखते हुए पक्षियों की रक्षा करता है।

जमीनी स्तर: प्रकृति आपको सरल और उपयोगी समाधान प्रदान करती है। ध्यान से देखें — आपके आस-पास के जानवर और पौधे अक्सर आपको अपने आस-पास की दुनिया के लिए अगला उपयोगी विचार दिखा सकते हैं।

माइसेलियम सामग्री: कवक अपशिष्ट को मजबूत, पर्यावरण-अनुकूल निर्माण भागों में परिवर्तित करते हैं

कवक के नेटवर्क चुपचाप अपशिष्ट पदार्थों को मजबूत, हल्के निर्माण भागों में बदल रहे हैं।

आप बायोहम जैसी कंपनियों के पैनल पा सकते हैं जो रेशों को ठोस, हल्के बोर्डों में बांधने के लिए माइसेलियम का उपयोग करते हैं।

ये टुकड़े जैवअपघटनीय, गैर-विषाक्त इन्सुलेशन के रूप में कार्य करते हैं जो पारंपरिक विकल्पों के बराबर हैं। शोधकर्ता माइसेलियम का उपयोग करके प्लास्टिक और कृषि अपशिष्ट को पुनर्चक्रित करके ढाले गए घटकों में बदलने के तरीकों का भी पता लगा रहे हैं।

• आप सीखते हैं कि माइसेलियम किस प्रकार रेशों को बांधकर ऐसे पैनल बनाता है जो ध्वनि को इन्सुलेट और कम करते हैं।
• आप देख सकते हैं कि कैसे डिजाइनर कचरे से पुर्जे तैयार करते हैं, और निपटान की समस्या को उपयोगी निर्माण सामग्री में बदल देते हैं।
• आप इस बात की सराहना करते हैं कि ये सामग्रियां खाद योग्य हैं, संभालने में सुरक्षित हैं, और जीवनचक्र के दौरान अंतर्निहित कार्बन को कम करती हैं।
• आप आंतरिक उपयोग के लिए फोम या खनिज इन्सुलेशन को पादप-कवक मिश्रित पदार्थों से बदलने के तरीके खोजते हैं।
• आप स्थानीय "बायो-फैक्ट्री" मॉडल की कल्पना करते हैं जो परिवहन को कम करने और मनुष्यों और दुनिया के लिए चक्रीय प्रणालियों को मजबूत करने के लिए क्षेत्रीय कच्चे माल का उपयोग करते हैं।

अगले कदम: इसका व्यापक रूप से अपनाया जाना प्रमाणन, कोड अनुमोदन और फर्नीचर, पैकेजिंग और आंतरिक घटकों के लिए मोल्ड के आकार को बढ़ाने पर निर्भर करेगा।

इसे घर पर आजमाएं: जैव-प्रेरित डिजाइन के साथ इंजीनियर बनें

अवलोकन करें, रेखाचित्र बनाएं, निर्माण करें और परीक्षण करें: एक सरल प्रक्रिया जो जानवरों की विशेषताओं को मानवीय समाधानों में बदल देती है।

जानवरों के अनुकूलन के बारे में जानने के लिए स्मिथसोनियन शैली का अनुसरण करें: एक छोटा वीडियो देखें, एक अवधारणा की योजना बनाएं और एक त्वरित मॉडल बनाएं। कम खर्च और समय बचाने के लिए पुनर्चक्रित कार्डबोर्ड, ट्यूब और कंटेनर का उपयोग करें।

कमियों को पहचानें और उन्हें वास्तविक समाधानों में बदलें।

आप इंजीनियरों की तरह व्यवहार करते हैं सबसे पहले जानवरों को देखकर सीखें—जैसे मेंढक की आंखें, भृंग की पीठ या व्हेल के पंख किस प्रकार विशिष्ट कार्यों को पूरा करते हैं। फिर किसी मानवीय समस्या को चुनें और उसका एक सरल चित्र बनाएं जो उस समस्या के कार्य को दर्शाता हो, न कि उसके सटीक रूप को।

तेजी से निर्माण करें, बार-बार परीक्षण करें और अपना काम साझा करें।

• पुनर्चक्रित सामग्री एकत्र करें और एक घंटे के भीतर एक मोटा-मोटा प्रोटोटाइप तैयार करें।
• जल्दी से परीक्षण करें, देखें कि क्या काम करता है, और कोणों, बनावटों या भागों में बदलाव करें।
• अपने द्वारा उठाए गए कदमों का दस्तावेजीकरण करें और एक छोटी कहानी लिखें ताकि लोग देख सकें कि प्राकृतिक दुनिया ने मानवीय समस्याओं को हल करने में कैसे मदद की।
• दूसरों को प्रेरित करने और इस विचार को बेहतर बनाने के नए तरीके खोजने के लिए तस्वीरें और नोट्स साझा करें।

निष्कर्ष

जब इंजीनियर जानवरों से कोई कार्यक्षमता उधार लेते हैं, तो व्यावहारिक समाधान अक्सर तेजी से और अधिक स्पष्ट रूप से प्राप्त होते हैं।

परिवहन, ऊर्जा, जल, स्वास्थ्य, सामग्री और सुरक्षा जैसे क्षेत्रों में, जैव-नकल यह दर्शाती है कि आधुनिक तकनीकी यह जीवित जगत से विश्वसनीय संकेत प्राप्त करता है।

अब आपके पास कुछ प्रमाण हैं—शांत ट्रेनें, मजबूत ब्लेड, स्वच्छ पानी, कोमल सुइयां, स्वतः ठीक होने वाला कंक्रीट और सुरक्षित कांच—जो छोटे बदलावों को दर्शाते हैं। डिज़ाइन एक बड़ी समस्या का समाधान कर सकता है संकट.

प्रकृति से प्रेरणा लें, तेजी से परीक्षण करें और परिणाम साझा करें। संक्षेप में। समयकुछ सरल चरणों की मदद से आप एक इंजीनियर की तरह काम कर सकते हैं, दैनिक जीवन में अवसरों को पहचान सकते हैं और विचारों को उपयोगी परियोजनाओं में बदल सकते हैं। दुनिया.