Планета насекомых: странные, прекрасные, незаменимые существа, которые заставляют наш мир вращаться - [46]
Глава 8
Знания, полученные от насекомых
Застежка-липучка – очень полезное изобретение. Мы используем ее на обуви, на куртках, детских варежках и лыжных ботинках. Все началось со швейцарского инженера, который ходил на охоту со своей собакой. Он раздражался, что каждый раз, когда они возвращались домой, собака вся была в колючках, и начал присматриваться к этим умным механизмам по распространению семян. Маленькие крючки, которые цепляются за шкуру проходящих мимо животных – хм, возможно, неплохая идея? Так появилась текстильная застежка.
Все в большей и большей степени инженеры и дизайнеры обращаются за вдохновением к решениям, созданным природой. У природы были миллионы лет для оттачивания своих решений, и эволюция создала огромное количество разумных структур и функций.
Насекомые занимают существенную позицию, когда дело касается хитрых решений, потому что их такое несметное количество и они отлично умеют приспосабливаться к условиям окружающей среды. Мы можем использовать их как модель для изучения организмов, подобно тому, как мы используем плодовых мушек. Мы можем заставить их делать такие вещи для нас, которые у нас самих не получаются, например, заползать в рухнувший дом или перерабатывать пластик. Возможно, они помогут нам решить проблему резистентности патогенов к антибиотикам, улучшить эмоциональное состояние у пожилых людей или даже примут участие в освоении космоса. С уверенностью можно сказать, что мы продолжим черпать вдохновение и повторять за ними еще очень долго.
Бионика, как гласит словарь, – это «копирование структур, принципов или процессов у живых организмов, примененное в инновациях, технических решениях или механическом производстве товаров».
Существует множество примеров бионики, основанных на насекомых. Стрекозы вдохновили нас на создание дронов. Жуки-златки со своими температурными рецепторами на брюшке – они откладывают яйца в обгоревшие после лесного пожара стволы деревьев – стали предметом изучения американских военных для разработки поисковых сенсоров.
Окраска многих насекомых образована не пигментами, а специальными структурами на поверхности, которые отражают световые волны определенной длины. В результате получается интенсивный металлический цвет, который меняется в зависимости от угла, под которым вы на него смотрите, как у синих бабочек Morpho из джунглей Южной и Центральной Америки. Знания о структуре цвета могут помочь нам в создании цветов, которые не исчезают, лучших солнечных панелей и мобильных экранов, новых видов текстиля, красок и косметики. Или денежных купюр, которые невозможно подделать.
Красивый жук-усач Tmesisternus isabellae, который обитает на очень ограниченной территории в Индонезии, меняет расцветку в зависимости от влажности. Если очень сухо, насекомое приобретает золотой цвет с темными и зелеными кругами. Если влажность растет, микроструктуры на покровах тела, которые обеспечивают окраску, расширяются, и золотой цвет меняется на красный.
Недавно китайские химики скопировали этот фокус и использовали его в типографии. Эти химики считают, что чернила, на производство которых их вдохновили жуки, могут использоваться для печати купюр, которые невозможно подделать.
Если вы сомневаетесь, что купюра настоящая, вы можете просто подышать на нее и посмотреть, поменяет ли она цвет. Таким образом уникальный и редкий жук может поспособствовать искоренению подделок и обмана.
Тогда остается только хранить купюры в безопасном и закрытом от насекомых месте, особенно на юге, где термиты могут съесть все, что содержит даже частичку целлюлозы. Например, деньги. Термиты не раз уничтожали индийские ценности: в 2008 году они съели все сбережения, которые индийский торговец хранил в деревенском банке, а в 2011 термиты прогрызли насквозь пачки рупий в банковском хранилище. Убытки составили сотни тысяч евро!
Возможно, мы переживем, если термиты съедят немного рупий, когда мы узнаем, сколько мы можем сэкономить, если скопируем их архитектурные решения. Оказывается, термиты навели нас на идею оптимального охлаждения воздуха.
Огромные термитники в Африке могут возвышаться на несколько метров над землей и вмещать миллионы белых или светло-коричневых общественных насекомых. Несмотря на сильную жару снаружи, внутри всегда комфортная температура. А внизу, в глубине, возможно, в метре от поверхности, лежит ее величество королева и с рекордной скоростью откладывает яйца в своей богатой кислородом комнате с приятной температурой. Вокруг нее тысячи работников ухаживают за грибными садами, которые являются большой кухней термитника (см. стр. 123). Здесь производится еда для миллионов особей. Но грибы привередливы и требуют поддержания температуры около 30 градусов Цельсия, чтобы расти. Каким же образом термиты ухитряются держать температуру на одном уровне?
Конструкция термитника позволяет поддерживать внутри постоянную температуру. Люди скопировали ее принципы для вентиляции торговых центров.
Оказалось, что гениальная система воздушных каналов использует дневные изменения температуры снаружи муравейника, чтобы создать поток воздуха сквозь конструкцию. Эти «искусственные легкие» отвечают за то, чтобы прохладный, богатый кислородом воздух опускался вниз, в то время как теплый, насыщенный углекислым газом – выводился наружу.
