La biologia come modello e invenzioni

La natura possiede un enorme bacino di invenzioni che hanno superato la dura prova della praticità e della durabilità in un ambiente in continuo cambiamento. Per sfruttare al massimo le capacità della natura, è fondamentale creare un ponte tra biologia e ingegneria e vedere la cooperazione di esperti di entrambi i settori. Questo sforzo di collegamento può aiutare a trasformare le capacità della natura in capacità ingegneristiche, strumenti e meccanismi. Per avvicinarsi alla natura in termini ingegneristici, è necessario classificare le capacità biologiche secondo categorie tecnologiche. In altre parole, si possono prendere caratteristiche identificate biologicamente e cercare un'analogia in termini di ingegneria, come mostrato nella tabella.

Tabella 2. Somiglianze caratteristiche tra sistemi biologici e ingegneristici

Somiglianze caratteristiche tra sistemi biologici e ingegneristici
Biologia Ingegneria Bioingegneria, biomimetica, bionica e biomeccanica
Corpo Sistema Sistemi con materiali e strutture multifunzionali vengono sviluppati emulando la capacità dei sistemi biologici
Scheletro e ossa Struttura e supporti Le strutture di supporto sono parte di ogni sistema artificiale
Cervello Computer

I progressi nei computer vengono realizzati emulando il funzionamento del cervello umano
Intelligenza Intelligenza artificiale Numerosi aspetti dell’intelligenza artificiale sono stati ispirati dalla biologia, tra cui realtà aumentata, sistemi autonomi, intelligenza computazionale, sistemi esperti, logica fuzzy, ecc.
Sensi Sensori Visione artificiale, visione computerizzata, radar e altri rilevatori di prossimità hanno tutti analogie dirette con la biologia.
Tuttavia, al loro meglio, la capacità dei sensori artificiali non è neanche lontanamente paragonabile a quella dei biosensori
Muscoli Attuatori

I polimeri elettroattivi sono attuatori con una somiglianza funzionale ai muscoli naturali
Generazione di energia elettrochimica Batterie ricaricabili L’uso di materiali biologici per produrre energia offrirà enormi vantaggi ai sistemi meccanici.