《當創意遇上科學》向大自然借靈感

徐義權(聯合大學工業設計學系講師) |2010.08.27
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想像一下如果沒有飛機,現代人出國旅遊或商辦,會是多麼不方便?幾個月前的歐洲,因冰島火山爆發關閉機場,大批旅客改由海運或陸運返國,才發現原來飛機的發明對現代人太重要了。其實,不論是達文西或萊特兄弟,研發飛行器時都懂得從大自然借靈感,透過觀察鳥類飛行、滑翔、轉向、獵殺,獲得許多發明構想。而現代商務客機的機翼末端有上翹設計,有助於飛航時穩定與效率,靈感也是從模仿鷹隼滑翔時,會將翅膀末端羽毛展開、往上翹的現象而來。

天上飛的動物,其身體結構和地上跑的動物必有不同,光就骨骼來分析,鳥禽類的骨頭構造必然較走獸類輕。據說,當年設計巴黎鐵塔時,艾菲爾爵士也有觀察鳥禽類骨骼構造,為什麼呢?一百多年前的鐵材非常昂貴,堪稱當時的高科技素材,坐落塞納河畔的鐵塔不僅要有造形美感,在堅固前提下還要盡可能輕、高,艾菲爾爵士乾脆將鳥禽類強而有力的翅膀骨頭切開,用放大鏡仔細觀察骨頭內部的格子狀結構,再將其巧妙變成建築圖稿,而這座巴黎地標的從無到有,就是靠著這麼簡單的幾根骨頭+放大鏡+紙筆,經過一百多年了,巴黎鐵塔每天仍開放眾多遊客登高望遠。

水裡的魚能夠存活繁衍,也必然有造物者恩賜加持,以躲在珊瑚礁裡的海鰻為例,遭到攻擊時海鰻會撐開身體,讓掠食者不容易將牠從礁岩洞拉出。幾年前筆者擔任台灣發明團秘書長,在日內瓦發明展認識一位澳洲發明家,他喜歡到海邊磯釣,海釣者為避免遭突來巨浪捲落海中,身上往往綁上安全索,藉釘在岸邊岩壁上的鐵勾環保命,既浪費錢,也會造成岸邊岩壁的景觀傷害…。這位發明家認為,如果釘牢在岩壁上的鐵勾環可以拆下來,問題就迎刃而解,可是,要如何才能辦到、且又實用便宜呢?

後來,解決之道還是要從大自然借靈感,發明家將勾環加在一條可以充氣的長條狀橡膠氣囊上,頗類似早期的手壓式血壓計,可以充氣也可以洩氣。使用時先將未充氣的安全勾環塞入岩璧孔洞中,就像海鰻躲入珊瑚礁的岩洞裡一般,只要按壓充氣,長條狀的橡膠氣囊就會脹大,一如海鰻撐開身體般,再怎麼使力也無法將其從岩洞拉出,可取代傳統的安全釘環;等到想回家時,只要輕按洩氣鈕,可重複使用的氣囊式安全釘環就可抽出帶回家,既省錢又有環保概念,而這麼好用的綠色概念創意發明,當時也獲得日內瓦發明展日用品類金牌獎殊榮。

此外,近幾年國際泳壇好手趨之若鶩的鯊魚皮泳裝,也是向大自然借靈感的最佳例證,科學家根據鯊魚表皮特性,研發出泳衣紡織紋理類似有層層細鱗相疊的構造,舊有的觀念以為愈光滑的表面阻力愈小,但此種鯊魚泳裝表層藉奈米科技產生無數V字狀勾槽,可有效降低水中阻力百分之十,降低耗氧量百分之五,就算只能讓選手快個零點幾秒,成績卻可能是金牌與銅牌之差,雖然這種泳裝很難穿、易撐破,卻曾是泳將們競相使用的終極武器。(下)

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