Курганы, построенные высокоразвитыми африканскими термитами, могут вдохновить на создание новых типов зданий, которые являются самодостаточными, экологически чистыми и дешевыми в эксплуатации.
Курганы обеспечивают саморегулирующуюся среду обитания, которая реагирует на изменение внутренних и внешних условий.
Многопрофильная группа инженеров и энтомологов изучает, можно ли использовать аналогичные принципы для проектирования зданий, которые нуждаются в минимальном количестве или вообще не нуждаются в механических услугах (например, в отоплении и вентиляции) и поэтому используют меньше энергии и других ресурсов, чем обычные конструкции.
Университет Лафборо возглавляет этот инновационный проект при финансовой поддержке Исследовательского совета по инженерным и физическим наукам (EPSRC). Инициатива будет включать исследования в Намибии по цифровому сканированию структуры термитников. Это исследование будет снято отделом естественной истории Би-би-си для включения в новый сериал о сэре Дэвиде Аттенборо, который должен быть показан в 2006 году.
Курганы включают в себя сложную сеть туннелей и воздуховодов, предназначенных для направления воздушного потока для контроля качества внутреннего воздуха, температуры и уровня влажности. Кроме того, термиты эволюционировали таким образом, что некоторые биологические функции, например, функции пищеварения, они передают грибу, который они выращивают внутри насыпи. Они снабжают грибок пережеванными древесными волокнами, которые гриб расщепляет на питательную пищу. Структура насыпи обеспечивает постоянную и оптимальную среду для роста грибка.
Человеческим эквивалентом этих «умных» курганов могут быть здания, которые удовлетворяют все потребности в энергии, управлении отходами и другие нужды на месте. Благодаря цифровому сканированию курганов новый проект позволит отобразить их трехмерную архитектуру с невиданным ранее уровнем детализации. Эта компьютерная модель поможет ученым понять, как именно работают курганы, и таким образом предоставит платформу для дальнейших исследований.
Команду возглавляет д-р Руперт Соар из Школы машиностроения и машиностроения Университета Лафборо. Доктор Соар говорит: «Мы надеемся, что наши открытия дадут подсказки, которые помогут окончательному развитию новых видов самодостаточной среды обитания человека. Эти среды обитания могут быть пригодны для использования в различных засушливых, враждебных средах не только на Земле, но и может быть, однажды на Луне и за ее пределами."
Примечания:
Трехлетняя исследовательская инициатива «Трехмерное картирование курганов Macrotermes michaelseni и моделирование их гомеостатических функций - уроки для человеческого строительства» получит финансирование EPSRC в размере чуть более 421 000 фунтов стерлингов.
Исследовательская группа состоит из ученых из Университета Лафборо, Кембриджского университета и Государственного университета Нью-Йорка.
Исследуемый термит (Macrotermes michaelseni) - вид, распространенный в странах Африки к югу от Сахары. Проект направлен на то, чтобы дать представление о том, как гомеостаз - способность поддерживать регулируемые и постоянные условия внутри тела - работает в курганах, построенных этим термитом. Интерес в научном сообществе (например, в области инженерии, искусственного интеллекта) становится все более сосредоточенным на том, как люди могут учиться у природы.
Гнездо находится внутри полностью закрытой насыпи. Термиты строят насыпь, чтобы стабилизировать температуру гнезда, уровень влажности и баланс дыхательных газов.
Решения проблемы впечатляют и похожи на функцию легких животного. В легком воздух входит и выходит благодаря мышцам ребер и диафрагмы. Курганы Macrotermes улавливают энергию ветра, чтобы прогонять воздух через каналы, встроенные в курган. И в том, и в другом случае вентиляция обеспечивает обмен дыхательных газов и тепла, приводимого в движение мышцами в одном случае и ветром в другом. На самом деле, с физиологической точки зрения, термиты эволюционировали, чтобы передать многие из своих гомеостатических функций, таких как терморегуляция, дыхание, регулирование влажности и даже пищеварение, самой структуре насыпи.