受自然啟發(fā)的創(chuàng)新:藝術(shù)、科學(xué)與技術(shù)
鄭智友
機(jī)械工程學(xué)系教授兼仿生工程實(shí)驗(yàn)室主任王鑽開教授11月22日主持第36場(chǎng)「校長(zhǎng)講座系列:學(xué)術(shù)薈萃」,指出人類社會(huì)的下一波創(chuàng)新將以受自然啟發(fā)的工程學(xué)為中心。王教授在觀察大自然時(shí),不只是看到美,更看到了科技創(chuàng)新。
王教授說:「在人類發(fā)展的過程中,有五波重要的創(chuàng)新,每一波都徹底改變了人類的工業(yè)及社會(huì)。」過去四年,他的研究團(tuán)隊(duì)在多份自然及科學(xué)系列期刊發(fā)表了九篇論文,獲得逾十個(gè)著名獎(jiǎng)項(xiàng)。
但是,上述每一波創(chuàng)新都存在問題,亦即要依賴消耗資源,造成污染及能源短缺或水荒。
王教授說:「與此相反,歷經(jīng)數(shù)十億年的進(jìn)化,大自然已形成了非同尋常的定律,其特點(diǎn)是綠色能源,並具復(fù)原能力?!顾闹v座題為「受自然啟發(fā)的創(chuàng)新:藝術(shù)、科學(xué)與技術(shù)」,當(dāng)天演講廳內(nèi)座無虛席。
在演講中,王教授強(qiáng)調(diào)我們可以求諸自然原理而獲得啟發(fā)。大自然適應(yīng)性強(qiáng)、充滿活力、功能多樣、高效節(jié)能且相互聯(lián)繫,這些特性正是科學(xué)家與工程師迫切希望融入新技術(shù)的。
這樣的天然奇跡有很多類似範(fàn)例,比如蓮葉及其表面的張力與潤濕性;蜥蜴等生物可逆的、乾式黏著能力;鯊魚在海中游弋時(shí)可以減少阻力;葉子便利水流走的設(shè)計(jì)。
王教授及其團(tuán)隊(duì)在這領(lǐng)域的研究取得突破性進(jìn)展。他們研發(fā)了疏水性能極佳的材料,能以較想象更快的速度排除水滴。這種超疏水表面用途廣泛,例如可防止飛機(jī)機(jī)翼及引擎等部件的金屬表面積冰。
另一項(xiàng)受大自然啟發(fā)的創(chuàng)意是製作機(jī)械人。王教授及其團(tuán)隊(duì)成功研製了像毛蟲般多足的微型軟體機(jī)械人,它能夠在乾爽或潮濕的惡劣環(huán)境下載運(yùn)重物,日後可在人體內(nèi)更精準(zhǔn)輸送藥物,治療癌癥等疾病。
在演講結(jié)束前,王教授鼓勵(lì)聽眾到大自然尋求靈感,以營造更美好宜居的世界。