結構仿生

隨著仿生學的深入開展，人們不但從外形、功能去模仿生物，而且從生物奇特的結構中也得到不少啟發。在“仿生製造”中不僅是模仿大自然外部結構，而且要學習與借鑒他們自身內部的組織方式與運行模式。這些為人類提供了“優良設計”的典範。

例如蜂巢由一個個排列整齊的六稜柱形小蜂房組成，每個小蜂房的底部由3個相同的菱形組成，這些結構與近代數學家精確計算出來的菱形鈍角和銳角完全相同，是最節省材料的結構，且容量大、極堅固，令許多專家讚歎不止。人們仿其構造用各種材料製成蜂巢式夾層結構板，強度大、重量輕、不易傳導聲音和熱，是建築及製造太空梭、宇宙飛船、人造衛星等的理想材料。

如圖13所示，作者曾經設計過一個設計類學生專用教學課桌椅的方案，靈感來自於蜂巢結構，提取六邊形作為基本要素進行設計，桌面可以根據設計或教學需要自由組合成不同形態，並且考慮它們彼此之間組合時面與面之間不要留有許多空隙，組合時穩定性，最終選擇了蜂巢結構。

在結構仿生方面，工程師們比建築師更善於觀察自然界的一切生成規律，已應用現代技術創造了一系列嶄新的仿生結構體系。從一片樹葉的葉脈發現了其交叉網狀的支撐組織肌理，這些對建築結構的創新設計是十分有益的啟示。

1947—1949年義大利結構工程師奈爾維和建築師巴托利設計的義大利都靈展覽館的巨型拱頂就是仿葉脈肌理而建造起來的，混凝土骨架和玻璃格組成的拱頂寬93.6米，長75米。

吉林大學任露泉籌人深入研究了蝠蚓，馬陸（倍足類節肢動物通稱）、穿山甲和田鼠等動物在土壤中減粘脫土機理，認為這些生活在粘濕環境中的土壤動物，其體表形成了有利於土壤脫附的特殊的柔性非光滑表面。這種表面能產生柔性變形和非光滑效應，具有明顯的生物防粘特性。根據這一仿生結果開發了柔性仿生技術，並用於地面裝卸機械觸土部件的仿生設計。在熱電廠堆取褐煤的生產對比試驗表明，柔性仿生技術改造后的輪斗連續工作一天凍粘煤量達輪斗容量的1/3—2/3，顯示了這種仿生結構具有顯著的減粘降阻效果和可觀的經濟效益。

1991—1992年聖地亞哥·卡拉特拉瓦在西班牙的塞維利亞1992年國際博覽會為科威特設計的展覽館，其屋頂是可自由啟閉的結構，模擬著動物關節的自由運動。夜間屋頂肋架敞開，下面平台上便可以進行露天的各種活動，它不僅在結構與功能上能夠有機結合，而且給人以無限的想象。如圖14所示：也是借鑒動物骨骼結構的小立凳。