来自海洋的礼物：鲸鱼涡轮机、贻贝胶、龙虾视觉
驼背鲸 - Flickr用户Pat Hawks的CC许可
这个海洋生物普查一项为期10年的关于我们世界海洋生物的研究刚刚完成，可以预见，它为那些愿意研究结果的人提供了许多创新见解。积累的数据令人印象深刻，我们的知识库也从中受益匪浅。作者估计，通过直接观察约120000个生物体，已鉴定出近5000个新物种。大约2700名科学家在9000小时的海上航行中参与了这次收集。
这是至关重要的工作…从字面上说。恢复海洋的健康远远超过拯救物种，因为它是我们生物圈的基础。在我的大学入门讲座中，我用一些鲜为人知的关于生物的事实让许多设计专业的学生大吃一惊。海洋中的一个例子是原氯藻，一种直到1986年才被发现的微微浮游生物，但它可能是地球上最丰富的生物之一，每公升海水大约有100000种。据估计，这种光合细菌在我们的大气中产生大约20%的氧气，所以我告诉我的学生，每呼吸五次，就要感谢原氯藻。
这些生物对我们来说似乎很陌生，因为，嗯，他们是。首先，它们生活在密度约为空气800倍的流体介质中，它们呼吸这些物质。有时，它们生活在完全缺乏光线的环境中，承受着比我们经历的压力大数百倍的压力。重力不是大问题，但浮力是，在这个蓝色的体积中，调整自己在垂直水柱中的位置与推动自己来回一样重要。事实上，这可能更重要：我们世界上最大的动物迁徙之一不是一年一度的驯鹿长途跋涉，而是无数海洋生物（如甲藻）每晚向水面上升。
因此，海洋激发了许多仿生创新也就不足为奇了。人们根本无法想象出这些苛刻而陌生的条件所产生的所有奇妙的形状、行为和策略。对海洋生物的调查几乎可以保证对解决问题有一个全新的视角。
以下是一些受到海洋启发的仿生创新:
粘附：蓝色贻贝通过铺设浆液，蛋白质系绳和基底板来设定粘在撞击冲浪中。此外，软体动物可以调节该锚的配方，以优化，拨入不同的蛋白质以进行不同程度的耐用性和强度。哥伦比亚森林产品公司已经模仿这些蛋白质在制造基于大豆的粘合剂中，用于它们的纯粘合剂，用于它们的胶合板线。该胶水已经取代了通常使用的有毒尿素甲醛（已知的致癌物）UF（指定的有毒空气污染物）胶水。
在医疗应用中使用了类似的胶水，鉴于人体的水环境特别有用。这些胶水避免了与合成粘合剂相关的排斥和炎症，并且不保持持续或有毒。在某些应用中，两种创新结合，使用喷墨技术的压电过程更精确地应用胶水。
海洋中的黏附策略不仅限于贻贝:藻类、细菌、藤壶和多毛类蠕虫都有自己的方式。每个学期，我都会带我的学生去加州波利纳斯的达克斯伯里礁潮汐池。在这里，我们看到帽贝和海星在自然环境中穿行。这两种生物要么需要四处觅食，比如帽贝，要么需要捕食其他生物，比如海星，所以它们面临着一个矛盾:如何既能粘在岩石上，避免被冲走，又能四处移动呢?帽贝利用了所谓的斯蒂芬粘附力，这是动物世界某些类型黏液的特性。简单地说，向上拉顶帽的黏液密封比拉过它要难。从工程学的角度来说，当侧向运动产生的剪切应力较大时，黏液就起到润滑剂的作用;当侧向运动产生的剪切应力较小时，黏液就起到粘合剂的作用。多么优雅的解决方案!使作用在材料上的力从完全相同的物质中得到两种不同的、矛盾的应用。
形状优化和精简：把它的公司加拿大的一家公司设计了风力涡轮机和工业风扇，图案取自座头鲸鳍状肢的结节，即胸鳍前缘的扇形边缘。刀刃允许在较慢的速度下有效操作，而不会失速或降低叶片的螺距。
鲨鱼和箱鱼激发了战斗机、耐克泳装和梅赛德斯-奔驰原型车等知名产品的灵感。鲨鱼皮的抗菌特性也被一家名为沙克雷特技术. 在鲨鱼身上形成纳米流线型结构的皮肤小齿也使细菌难以形成，该公司已经生产了一系列用于医院的产品。
生物矿化：硅藻和软体动物以普通海水而闻名，并提取二氧化硅和碳酸钙等矿物，以用于制备其外骨骼或壳。鲍鱼是一个特别加州的例子，并且已经广泛研究了其壳的硬度和耐久性。研究和开发公司已经分析和使用了该过程糖蛋白新泽西州蒙茅斯市的一家公司，负责从烟囱中捕获二氧化碳（CO2）。Carbozyme开发了一种酶激活液膜渗透器，用于从烟气中提取二氧化碳并生产石灰石粉。这种类型的捕获也可用于在制造过程中回收和富集气流。
我有写在这里关于Calera Corporation他们模仿珊瑚捕获碳并制造水泥。Brent Constantz，Calera的首席执行官和创始人学会了如何发展珊瑚没有生物的方解石和金属石晶体。这为他的“含水沉淀：”进行了基础，服用二氧化碳，粉煤灰，盐水和废水，并将其转化为清洁烟气，绿色建筑材料（没有采矿或高温的水泥）和淡水。
卫生：另一个生物，红藻类，激发了澳大利亚生物关键有限公司的不同种类的抗细菌战略。藻类而不是使用其表面形状，使用化学干扰信号来干扰聚集细菌的通信，称为“仲裁信号传导”。生物关像程序已经开发了一种用呋喃酮涂覆表面的专有方法。应用包括隐形眼镜，侵入式医疗器械和药品，所有领域都可以避免对抗生素的不断增长的抗生素问题。
光学：动物有十种不同的视觉方式，在水下看东西是一项挑战。龙虾晚上会在海底爬行，在这种昏暗的环境中有一种不同寻常的处理光线的方法。在天线的底部有数千个方形光反射器，它们可以精确地将所有射入的光聚焦到一个焦点上。这个物理光学公司已经为美国国土安全部开发了一种称为LEXID的扫描仪，它可以通过类似的过程来发送和检测X射线，穿透3英寸的钢材。莱斯特大学太空研究中心的龙虾ISS望远镜也使用这种方法进行微光收集。
颜色成像:头足类动物，特别是乌贼，因其对环境的反应而改变颜色的卓越能力，已经激发了一些组织对其进行研究。最近，麻省理工学院的研究人员制作了一个微米厚的聚苯乙烯和聚乙烯屏幕，当电荷通过屏幕时，屏幕的厚度和颜色会发生变化。电压越高，屏幕越厚，屏幕反射的光波长越长。微软、太阳化学品公司和辛辛那提大学也正在研究这项技术，它在电子墨水、压力传感器和通信艺术中有着广泛的应用。
过滤:蓝色鲸鱼是大海中最大的生物，最大的动物曾经生活过。他们在海中吃了最小的动物之一，克里尔。要做到这一点，他们在湾滤掉了大量的水中以收获他们的饭。巴伦过滤器澳大利亚改编了这个过程以便在他们的过滤器中使用。这些单位是非加压的，不使用化学品并进行自清洁，但它们可以将小于25微米的颗粒过滤。在野外，鲸鱼使用舌头的扫地作用，并逆转水流过平台以保持清洁。这些过滤器的大部分应用都在食品和饮料行业中，但对避免化学品和大型沉淀池的影响是更广泛的。
那里有一个想法的海洋，而且这些是几个。这位允许我们保持海洋完整健康。如果您想了解更多关于这些生物和创新应用程序的信息，您可以去AskNature.org，仿生集团优秀的通用参考网站；EOL.ORG.，生活百科全书网站；和coml.org.，海洋生物普查网站。
TOM McKeAG教授仿生设计在加利福尼亚艺术学院和加利福尼亚大学，伯克利。他是该公司的创始人和总裁Biodraeammachine.，一家非营利教育机构，为K12学校提供生物灵感设计和科学教育。
