5 technologijos, pavogtos iš gyvūnų

Gamta – tobuliausia, klaidų nedaranti kūrėja. Būtent todėl net mokslininkai nevengia iš jos mokytis, o kartais ją kopijuoja. Kokie žmonijos išradimai yra įkvėpti gyvūnų karalystės?

Ryklio oda kovai su bakterijomis

Gydymo įstaigos stengiasi palaikyti kuo didesnę švarą ir kruopščiai paiso sanitarinių normų, kad ligų sukėlėjai nekeliautų iš vienų pacientų organizmų kitiems. Nepaisant pastangų, kasmet nuo ligoninėse pasigautų infekcijų miršta apie 100 tūkst. amerikiečių. Liūdną statistiką gali pagerinti vienos kompanijos pradėta gaminti speciali plastikinė plėvelė, prie kurios neprisitvirtina jokie mikrobai. Šia plėvele galima padengti tas gydymo įstaigų vietas, kuriose tarpsta daugiausiai bakterijų ir kitų ligų sukėlėjų, pavyzdžiui, šviesos jungiklius, durų rankenas ir kt. Manoma, kad ateityje šia medžiaga nuo ligų sukėlėjų bus galima izoliuoti kateterius. Sumanymas sukurti tokią unikalią plėvelę kilo inžinieriui Tony Brennanui, kai jis atkreipė dėmesį, jog, skirtingai nuo kitų vandenynų sutvėrimų, prie ryklių kūno neprisitvirtina jokie dumbliai ar polipai. Suintriguotas ėmėsi tyrimų ir išsiaiškino, kad dėl to kaltos ryklių odos savybės. Visas šių plėšrūnų kūnas padengtas mažyčiais atsikišusiais žvyneliais, primenančiais miniatiūrinių dantukų kilimą. Dumbliai ir polipai, kaip ir įvairios bakterijos, negali prie jų gerai prisitvirtinti. Štai kodėl ryklių oda lieka švari. Remiantis jų odos struktūros pavyzdžiu sukurta ir minėtoji plastikinė plėvelė.

Šikšnosparniai pagelbėjo neregiams

Skamba kaip nevykusio pokšto pradžia, bet neregiams skirtos modernios „Ultracane“ lazdos idėja gimė Lidso universiteto kavinėje, kai čia susibūrė keista trijulė: smegenų ekspertas, šikšnosparnių biologas ir inžinierius. Ši neregių lazda sukurta remiantis šikšnosparnių gebėjimu orientuotis aplinkoje pasitelkus echolokaciją. „Ultracane“ per sekundę į aplinką paleidžia apie 60 tūkst. ultragarsinių impulsų ir tada laukia jų aido. Kai lazdą rankoje laikantis aklasis pernelyg priartėja prie kokio nors objekto, įrenginys jį perspėdamas pradeda vibruoti. Tokia technologija, skirtingai nuo įprastos neregių lazdos, leidžia jiems „matyti“ ne tik ant žemės esančius daiktus, pavyzdžiui, šiukšliadėžę ar elektros stulpą, bet ir ore pakibusius, tarkime, žemai nusvirusias medžio šakas, į kurias gali susižeisti neregys. Gera žinia ta, kad „Ultracane“ skleidžiamų ultragarsų žmonės negirdi, todėl įrenginys neregiams netrukdo aplinkoje orientuotis remiantis sava klausa.

Tulžio snapas – tobulesniems traukiniams

Pirmasis Japonijos Šinkansenotraukinys-kulka buvo sukonstruotas 1964 m. ir galėjo išvystyti per 190 km/val. greitį. Juo buvo galima įspūdingu greičiu nuvykti iš taško A į tašką B, bet skrodžiant tunelius iškildavo problema. Keleiviai skųsdavosi, kad išvažiuojant iš tunelių pasigirsdavo nemalonus sprogimo garsas ir apimdavo jausmas, kad traukinys yra spaudžiamas. Inžinierius ir paukščių entuziastas Eiji Nakatsu išsiaiškino, kad šią problemą sukelia tai, jog važiuodamas traukinys stumia prieš jį esantį orą suformuodamas vėjo sieną. Kai ši siena susiduria su oru, esančiu prieš išvykimą iš tunelio, susidaro stiprus garsas ir milžiniškas spaudimas traukiniui. Inžinierius suprato, kad norint atsikratyti šio efekto, reikia, kad traukinys pranertų per minėtą oro sieną kaip kad olimpinis plaukikas ramiai praskrodžia vandenį. Išspręsti problemą vyrą paskatino paukštis tulžys, garsėjantis kaip nuostabus naras, sugebantis panirti į vandenį beveik nesukeldamas bangelių. Jam tai pavyksta dėl snapo, kurio forma primena peilį, praskrodžiantį orą ir vandenį. E. Nakatsu nusprendė, kad greitųjų traukinių priekius reikėtų padaryti panašius į minėto paukščio snapo formą. Eksperimentuota su įvairiomis formomis, bet galiausiai nuspręsta, kad geriausių rezultatų duoda traukinių priekiai, kurių forma kone identiška tulžių snapams. Šiandien greitieji Japonijos traukiniai turi pailgą, smailą nosį, primenantį paukščio snapą ir leidžiantį tyliai skrosti per tunelius milžinišku greičiu.

Jūros kempinė – saugesniems elementams

Jūros kempinė Tethya aurantium iš pirmo žvilgsnio tėra nuobodus vandenyno dugne gulintis oranžinis kamuolėlis, iš kurio vargu, ar ko nors galima pasimokyti. Šis sutvėrimas neturi nei vidaus organų, nei virškinimo, nei cirkuliacinės sistemos. Kempinė tiesiog pūpso vandenyno dugne ir visą laiką filtruoja vandenį. Nepaisant to, Tethya aurantium tapo katalizatoriumi, paskatinusiu perversmą mokslinėse technologijose. Kempinės „skeletas“ sudarytas iš kalcio ir silicio tinklelio. Ši medžiaga labai panaši į tą, kuri naudojama saulės baterijoms, mikroschemoms ir elementams gaminti. Tačiau jų gamybai sunaudojama tonos energijos, kuriai išgauti prireikia toksiškų chemikalų. Kempinė su šiuo procesu susitvarko kur kas geriau: paprasčiausiai į vandenį paleidžia tam tikrų enzimų, kurie pritraukia kalcį ir silicį bei sulipdo juos į precizišką formą. Kalifornijos universiteto biotechnologijų profesorius Danielis Morse 2006 m. ištyrinėjo Tethya aurantium enzimų technologiją ir remdamasis ja sukūrė elektrodų, kurių gamybai nereikia jokių aplinką teršiančių chemikalų. Šiandien remiantis šia technologija gaminamos mikroschemos, saulės baterijos ir kiti elementai.

Jericho rožės ir lėtūnai vakcinoms tobulinti

Kai gyvenimo sąlygos tampa pernelyg sunkios, metas apsimesti negyviems – toks galėtų būti Jericho rožių ir lėtūnų moto. Šių sutvėrimų organizmai geba atlikti neįtikėtinus biocheminius triukus, kuriuos įvaldę mokslininkai sugebėjo išsaugoti milijonus gyvybių besivystančiose pasaulio šalyse.

Jericho rožė – dykumos augalas, kuris sausros metu geba sudžiūti, susisukti ir ridentis pavėjui tarsi visiškai negyvas, sudžiūvęs augalas. Palijus įvyksta stebuklas – augalas vėl sužaliuoja tarsi nieko nė nebūtų buvę. Tapatų triuką sugeba atlikti ir lėtūnas. Šis mikroskopinis gyvūnėlis gali išgyventi pačiomis atšiauriausiomis sąlygomis: ištveria temperatūrą, artėjančią prie absoliutaus nulio (–273,15 °C), gali dešimtmečius tverti be vandens, atlaikyti tūkstantį kartų stipresnę radiaciją nei bet koks gyvas sutvėrimas Žemėje, išlikti net vakuume ar atvirame kosmose. Tiek Jericho rožė, tiek lėtūnas išgyvena ekstremaliomis sąlygomis naudodami tą pačią technologiją. Kai gyventi pasidaro itin nepalanku, jie visą vandenį savo organizme pakeičia cukrumi, kuris sukietėjęs virsta stiklu. Taip iki visiško minimumo sulėtinami gyvybiniai procesai, pavyzdžiui, lėtūno metabolizmas tokiomis sąlygomis sulėtėja iki 0,01 %, o vandens kiekis organizme – iki 1 %, lyginant su įprastomis sąlygomis. Gavę vandens šie gyviai atsigauna ir gyvena toliau.

Pritaikyti tokio paties triuko žmonių organizmuose neįmanoma, nes pakeitus visą kraujyje esantį vandenį cukrumi mirtume. Tačiau mokslininkai šią Jericho rožių ir lėtūnų technologiją panaudojo vakcinoms išsaugoti. Pasaulio sveikatos organizacija apskaičiavo, kad kasmet dėl ligų (difterijos, kokliušo, stabligės ir kt.), kurioms vakcinuojant būtų galima užkirsti kelią, besivystančiose pasaulio šalyse miršta apie 2 mln. vaikų. Saugiai nugabenti vakcinas į tuos kraštus labai sunku, nes atogrąžų karštis paveikia vakcinose esančių mikroorganizmų gyvybingumą ir dėl to jos tampa neveiksmingos. Pasinaudoję minėtų organizmų technologija britų mokslininkai sukūrė vakcinų konservavimo technologiją, leidžiančią joms išlikti veiksmingos net daugiau nei savaitę laikant jas nepalankiomis sąlygomis.

Kiti išradimai, padaryti stebint gyvūniją

Remiantis didžiųjų tukanų snapų sandara sukonstruoti lengvesni, stipresni ir saugesni automobilių kėbulai.

Nukopijavus omaro regos sistemą patobulinti rentgeno spindulių aparatai.

Vapsva Urocerus gigas, turinti dvi adatas užpakalinėje kūno dalyje, leidžiančias pragręžti medį, įkvėpė mokslininkus sukurti grąžtą, galintį raustis gilyn net begravitacinėje erdvėje, tarkime, gręžti meteoro paviršių kosmose, tyrinėti Marso paviršių.

Remdamiesi driežo Basiliscus basiliscus, kuris dėl gebėjimo vaikščioti vandeniu dažnai vadinamas Jėzaus driežu, pavyzdžiu mokslininkai sukūrė pirmuosius robotus, galinčius išsilaikyti ant vandens paviršiaus.

Pastebėję, kad ant kuprotojo banginio plaukmenų esantys gumbeliai sumažina vandens pasipriešinimą jam plaukiant, mokslininkai tai pritaikė ventiliatoriams. Apskaičiuota, kad ventiliatoriui įtaisius ašmenis su gumbeliais, aerodinaminės savybės pagerėja 20 %. Tai leidžia taupyti energiją. Manoma, kad tą pačią technologiją būtų galima pritaikyti vėjo jėgainėms.