仿生年度:人类的鳍、水企鹅和有胡须的机器人
现在是时候回顾一下去年的生物灵感产品和服务，并选出我最喜欢的，由于这是我的“沙箱”，我决定厚颜无耻地将我的奖项命名为Tommies。
我还决定把奖项颁给激发创新的生物，而不是人类发明家。不过，作为安慰，我会提议在旧金山的布埃纳维斯塔酒吧(Buena Vista Bar)为每个人买一杯爱尔兰咖啡。发邮件给我;无论何时你们来访，我都很荣幸能与你们每一位交谈!
企鹅，从严格的生物力学意义上说，它并不是真的在水下游泳，而是在水下飞行。也就是说，这种生物从它扇动的平面翅膀的动作中获得升力和推力。它启发了这家德国工程公司在机器人方面的最新发展费斯托公司在汉诺威工业博览会4月。
的Aquapenguin(右)模仿鸟的水动力身体特征，由软材料和玻璃纤维棒、马达和3D声纳装置制成Evologics柏林。这使得机器人游泳具有很大的灵活性，避免与障碍物或其他游泳者的碰撞，这在要求高度灵活性和自主性的情况下非常重要。Festo已经开发出了一种商业产品，一种基于这种技术的带有夹持端部的工业手臂。
的蝠鲼也能在水下飞行，启发了另一款飞向天空的Festo产品。的Air_ray(下图)是一个遥控的充氦气球，由铝汽化的PET箔制成，形状像射线。它包含一个小型伺服器，可以拍打6英尺长的翅膀，并模仿尾部设计了一个巧妙的联动机构
许多鱼的鳍。两个交替的压力和张力侧翼由肋连接。当一个侧面受到压力时，结构会从它的几何形状向与压力相反的方向弯曲。虽然超轻(氦气的浮力只能支撑1.6公斤的重量)，Air_ray可以执行一些简单的操作，包括回环和向后飞行。缓慢移动的Air_ray也可以携带相机。
闪蝶,与许多其他昆虫和鸟类一样，由于其翅膀上的微观鳞片的纳米结构，它展现出了灿烂的色彩。白光被这个表面分解。它的组成颜色，不同的波长，以不同的阵列反射回来。有些颜色会相互抵消，这就是为什么你可能会看到孔雀羽毛上的颜色变化。这种现象启发了结构色彩显示Mirasol的(下一页)，由高通公司．
高通的工程师们观察了这一现象，并设计了一种方法来模拟这种所谓的干涉测量过程。使用MEMS(微机电
，工程师们设计了一种反射装置，可以打开或关闭镜子和玻璃板之间微小的像素缝隙。这允许一个预定的波长的光出现或被抑制。显示屏将包含数千个这样的像素，可调整为反射红色、绿色或蓝色。如何编程将决定最终的画面。
读者可能还记得另一家公司，帝人纤维有限公司在日本的大闪蝶中，看到了结构色彩的不同应用。自2003年以来，该公司已出售其Morphotex系列作为织物或粉末涂料的油漆。
在该织物中，由聚酯或尼龙组成的70纳米厚度的薄膜交替叠层为61层。根据可见光波长，精确地控制薄膜厚度，就可以形成红、绿、蓝、紫等4种基本颜色。在面料制成的产品中，当光线的角度和强度发生变化时，会出现不同颜色的闪烁。这些产品是1995年开始深入研究的结果日产汽车公司和田中近字高句丽。
鲨鱼从战斗机的尾翼到泳衣的纹理，因为它的水动力特性，经常激发仿生创新。鲨鱼皮也没有藻类和藤壶的生长。Sharklet技术已经开发出一种用于医院和学校的无毒材料，因为它的结构可以抵抗细菌的生长。数以百万计的微小钻石以一种该公司声称可以防止生物膜形成长达21天的方式排列。这种“不杀死”的方法在医疗环境中特别重要，因为它避免了人工选择杀菌剂促进耐药菌株感染的日益严重的问题。该公司的Safetouch产品(左)是一种自粘薄膜，被《Inc.》杂志评为2009年最佳创新产品之一。
海豚它能以每小时33英里的速度游动，并能使用80%的能量来产生推力。这些能力启发了来自乔治亚州的发明家Ted Ciamillo，设计了Lunocet(上图左)，一个由碳纤维和玻璃纤维制成的2.5磅的单体鳍片，以精确的30度角附着在铝制脚板上。鱼鳍几乎有四英尺宽，可以推动游泳者达到每小时八英里的速度，几乎是奥运会金牌得主迈克尔·菲尔普斯(Michael Phelps)的两倍。
一起捕鱼在不相互碰撞的情况下，以高速形成复杂的图案。这种能力激发了日产汽车公司通过研究这一行为来开发Eporo汽车(右)。其创新之处在于，一组车辆可以安全地一起行驶，避免碰撞和延误。
日产的工程师知道鱼能够上学,因为他们的侧线和他们的视觉,因为三个简单的个人行为导致群体现象的出现:避碰,保持相对的距离你的邻居在你的侧翼,和关闭任何缺口遥远的鱼。他们用激光测距技术代替了自然侧线机构，用超宽带(UWB)无线电通信代替了视距，并将这三种算法编程到车辆的控制中。六辆车在CEATEC日本2009展览在10月的幕哈里展览会上。
河鼠启发了布里斯托尔大学机器人实验室在英国建造探路(下图)是一个长着胡须的搜救机器人，它依靠柔性传感器而不是摄像头来评估黑暗狭窄的空间。经过6年的发展，它有18根胡须，每秒来回移动5次。传感器检测到触须的允许扫过，并将机器人重新定位到接触过的表面。然后，Scratchbot就可以确定空间的边缘
以及障碍的轮廓，包括不幸的受害者。该设备最近获得了《大众科学杂志》2009年度最佳新发明奖。
最后,黏菌，多头绒泡菌，因为它在记忆电阻器的发现中所起的作用，今年它必须获得最高荣誉。在过去的一年中,惠普实验室加州帕洛阿尔托的一名工程师宣布，他们的发现取得了进展，并成功地将忆阻器阵列移植到标准硅芯片上，预计不久将实现商业生产。记忆电阻器是1971年加州大学伯克利分校的Leon Chua预测的电子电路理论中缺失的第四种无源电路:一种能够记住之前流过它的电流的电阻器。人们把它比作一根管子，它的直径会随着流经它的液体的体积而变化。
绒泡菌是一群单细胞生物，当北海道大学(Hokkaido University)的研究人员施加条件时，它们可以感知、反应和预测条件。在没有大脑或中枢神经系统的情况下，解释这种行为是一个难题，当科学家们意识到他们可能在研究一种有机形式的记忆电阻器时，就变得容易了。在有机形式的记忆电阻器中，细胞内物质的基本物理性质会随着外部条件的不同而变化。
将卓越的、合乎逻辑的理论与仔细的生物学研究和顽强的工程发展联系起来，其影响是不能被夸大的。记忆电阻器将彻底改变计算，以及科学家和工程师处理人工智能和模拟人脑的方式。如果它有头和肩膀，绒泡菌就会比其他获奖者高出很多．
Tom McKeag在加州艺术学院和加州大学伯克利分校教授生物灵感设计。他是公司的创始人兼总裁BioDreamMachine这是一个非盈利教育机构，为K12学校带来生物灵感设计和科学教育。
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