从高铁到假肢：藏在生活里的仿生设计应用

你坐过过隧道不耳鸣的高铁吗？你见过能自己抓筷子的仿生假肢吗？ 这些东西的背后，都站着同一个词——仿生设计。 很多人对它的印象还停留在设计师画个鲨鱼外形的跑车，骗骗外行的噱头。 真不是这么回事。

航空航天领域：仿生设计解决的都是卡脖子的真问题

当年日本新干线的工程师被隧道出站的音爆问题卡了快十年，试过几十种车头设计，要么速度上不去，要么噪音大到沿线居民投诉到铁路公司头大，直到有人盯着翠鸟入水的慢动作看了一下午。 翠鸟从空气扎进水里，几乎不会溅起多余的水花，核心就是那个从尖到圆逐步渐变的头部轮廓。工程师直接把这套轮廓抄到了新干线车头上，结果是什么？车速提升了10%，噪音直接降到70分贝以下，过隧道再也不会把车厢里的乘客震得捂耳朵。 日本新干线翠鸟车头仿生设计对比图 说实话，这才是正经仿生设计该有的样子，不是抄外形，是抄大自然亿万年演化出来的生存逻辑。 近几年国内航空航天圈玩得更疯。北航的仿生飞行器团队去年发了成果，模仿鹰鹫翅膀飞行时主动变形的结构，做了一款自适应机翼，能根据飞行风速自动调整弯度，无人机在低空巡航的时候，续航直接提了18%。 放在以前，想要拿到这个提升，你得把发动机抠抠搜搜挤个5%性能，材料换三代才能涨个8%，人家直接抄了老鹰一对翅膀，就搞定了。 谁看了不说一句服气。

医疗领域：仿生设计正在改普通人的生活质感

要说现在仿生设计应用最暖的一块，肯定是医疗。 我前阵子刷到一个新闻，江苏一个失去右手的95后女生，装了新的仿生肌电假肢，第一次自己拿起奶茶喝的时候，对着镜头哭了。 那款假肢的核心，就是模仿人手的肌腱分布结构，加上仿照皮肤纹理做的接触层，不仅能感知力度，捏鸡蛋不会碎，拿针缝衣服都稳得很。放在十年前，这种技术想都不敢想。 最近还有个更炸的科研成果，东南大学团队做的仿鱼骨结构可降解骨科植入物，解决了困扰骨科临床快半个世纪的难题。 原来的可降解植入物，要么强度不够撑不起骨头生长，要么降解太快断了，要么降解太慢得二次手术取出来。这个仿鱼骨的结构，用交错的纤维排列，强度比传统材料高了三倍，降解速度还能跟着骨头的愈合速度调，长好了植入物也刚好降解完，不用挨第二刀。 仿鱼骨结构可降解骨科植入物显微镜图 不过话说回来，现在很多医疗仿生设计已经不是停留在实验室了，国内已经有三款同类产品拿到了临床批件，再过两三年就能普及开，能少让多少病人遭二次手术的罪啊。

碳中和赛场：仿生设计是藏在大自然里的破局密钥

碳中和赛场：仿生设计是藏在大自然里的破局密钥 你绝对想不到，现在碳中和最热的技术方向里，仿生设计已经杀出来了。 大家都知道要捕集二氧化碳，要做人工光合，可问题是天然的叶绿体捕光效率太低，人工做的结构成本又高得吓人。最近几年国外的团队把叶绿体的堆叠结构摸透了，做出来的仿生人工树叶，捕光效率比天然植物高了17%，能直接把二氧化碳转换成可储存的液态燃料，欧洲已经在建万吨级的中试装置了。 还有光伏电站的灰尘问题，困扰业内很久，半年不清理，发电效率直接掉三成，人工清理成本又高，水洗还伤板。现在国内已经有厂商把仿生荷叶自清洁涂层用在光伏板上，下雨的时候雨水会像在荷叶上一样滚走，顺便把灰尘带下来，一年下来发电效率平均能提5%，一个十万千瓦的电站，一年多赚几十万不是问题。 非洲好多新建的公共建筑，现在都抄白蚁穴的通风结构，白蚁穴能在外面四十多度的时候，把内部维持在二十几度，不用任何电力制冷。现在赞比亚的很多学校和医院用了这个设计，夏天不用开空调，省出来的电费能多请三个老师。 说实话，大自然花了三十多亿年演化，什么样的环境问题没见过？我们遇到的大部分问题，大自然早就给出最优解了，就看你愿不愿意低下头去学。 现在很多行业一提到创新，就想着往天上造概念，骗融资，偏偏忘了脚边就有最好的老师。 那些能改变世界的好设计，从来都不是坐在办公室拍脑袋想出来的，多蹲下来看看花鸟虫鱼，说不定答案就在那里。