Мимикрия: подсмотрено у природы

Американский институт биомимикрии (Biomimicry Institute) в рамках конкурса выбрал лучшие проекты в одноименной области инженерии за 2017 год. Финалисты, вдохновленные природой на создание экологических решений, продолжат работу над их реализацией. Институт и его партнеры обеспечат им бизнес-обучение и юридическую поддержку. Победитель получит премию 100 тысяч долларов от Фонда Рэя С. Андерсона.

Фото: givepaw.ru

Система кондиционирования Thermosmart 

Изучая системы кровообращения живых организмов, команда Thermosmart в Мехико (Мексика) пришла к выводу, что применяя аналогичные принципы, можно сэкономить 20% энергии по сравнению с традиционными системами отопления, вентиляции и охлаждения (HVAC). На примере аллигаторов, слонов и других видов животных, тела которых рассеивают избыточное тепло путем распределения по всем органам, исследователи создали автоматизированную сеть низкоскоростных насосов, клапанов и датчиков. В жару избыток энергии «переадресуется» в тепловые «стоки» на поверхности здания, а при похолодании система распределит ее по требующим обогрева помещениям.

Система охлаждения Cooltiva 

Cooltiva В Боготе (Колумбия) использует ветер и солнце для регулировки температуры внутри жилых домов. Установка размещается в окнах, которые сами направляют и охлаждают поступающий с ветром воздух. Если ветер недостаточно силен, Cooltiva с помощью солнечной энергии сама генерирует потоки воздуха и вновь отключается, когда температура в помещении оптимальна. На создание Cooltiva инженеров вдохновили «дома» муравьев-листорезов, закрывающих и открывающих тоннели в своих жилищах с учетом изменения силы ветра, чтобы поддерживать внутри муравейника оптимальную температуру.

Муравейник в разрезе
Фото: fishki.net/profile/300242/

Система помощи незащищенным слоям населения

Городская сеть Cool Down B’More BiomiMICAns в Балтиморе (США) помогает нуждающимся балтиморцам летом укрываться от жары. Вдохновением для этого проекта послужили механизмы экосистемы Чесапикского залива. Обитающие там синие крабы и водоросли образовали своего рода симбиоз: крабы защищают растения от водных насекомых, а водоросли предоставляют крабам безопасное место обитания. Сеть Cool Down B’More запустила сеть автобусов, которые курсируют по городу и доставляют всех желающих в кондиционируемые общественные центры. В качестве благодарности компания надеется на помощь «спасенных» по уборке этих центров.

В номинации для исследователей-студентов победили три проекта:

Система уменьшения выбросов в атмосферу

Первое место заняла система очистки воздуха от углерода ExtrACTION, разработанная студентами Калифорнийского политехнического университета Сан-Луис-Обиспо. Эту конструкцию можно устанавливать на любых зданиях вдоль автострад и главных улиц. Она имеет строение сродни стеблям способного распределять воздух тростника: углекислый газ вытягивается через отверстия разного размера и прогоняется через угольный нейтрализатор. В результате углерод превращается в биоуглерод, а осевшие на стенках частицы без вреда для окружающей среды вымываются водой.

Срезанные стебли бамбука
Фото: pixabay/pollydot

Проект по альтернативным источникам энергии

Команда Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария) взяла за основу проекта структуру кокона шелкопряда, чтобы разработать прибор, генерирующий электричество за счет поглощения тепла. Благодаря пористой структуре, кокон обеспечивает перенос ионов, который, в свою очередь, создает силу тока. Прибор выполнен из перерабатываемых материалов и подключается к электронным устройствам типа смартфонов. Те, в свою очередь, подзаряжаются от тепла рук владельца. Наряду с имитацией волокнистой и пористой поверхности кокона для генерации тока команда также использовала способность насекомых-огнецветок находить источники тепла, а еще ультраводоотталкивающие свойства листьев растения манжетка.

Куколка шелкопряда в коконе
Фото: pixabay/LoggaWiggler

Проект по снижения уровню углекислого газа в водоемах

Группа студентов-исследователей университетов Греции создала систему эффективного поглощения углерода CO2EUS — устройство, повышающее способность океана перерабатывать углекислый газ. Это прибрежная установка, которая забирает из морской воды СO2 и кальций, заставляя его затвердевать подобно кораллам. Входной канал устройства оснащен биофильтром для защиты от попадания внутрь микроорганизмов: поток воды смывает их с прибора и уносит обратно в водоем. Чтобы не выливать обратно в океан чрезмерно теплую воду, после очищения от углекислого газа ее охлаждают. «Вдохновителями» проекта послужили киты, пропускающие через себя огромное количество морской воды, чтобы отфильтровать планктон.