Природные механизмы, созданные природой в течение миллионов лет эволюции, которые позволяют живым существам выдерживать сильные механические воздействия, могут проводиться в виде таких сооружений, как мосты, которые без ущерба выдерживать силы и давления, которые возникают во время ураганов, землетрясений и других стихийных бедствий. И первая конструкция такого типа «неразрушимого» моста была представлена группой исследователей под руководством профессора Ванда, Льюис (Wanda Lewis) из Уорикского университета (University of Warwick).
Профессор Льюис потратил почти четверть века, изучая различные способы улучшения природы, такие как листья деревьев, раковины некоторых видов моллюсков, и др. Было установлено, что все эти формы находятся под набор определенных математических функций, и приобретенные в результате этого их свойства позволяют им противостоять силам гравитации и других действующих в них сил.
На основании собранных данных, исследователи разработали алгоритм, который выполняет математическое моделирование оптимальных конструкций мостов и других подобных сооружений. Элементы этих структур из-за наличия у них возможности перераспределения и передачи нагрузки, сжатия и механические воздействия, не могут разлагаться с вложениями деформации и усилия сжатия. Строительства, в которых будут использованы в качестве «биовдохновленные» элементы, которые прослужат дольше, и требуют меньшего количества восстановления, что эти сооружения, построенные в традиционной манере.
«Помимо прочего, как разработка конструкции выглядят очень эстетично. Эстетика является важным элементом любого строительства, поэтому природа нас создала таким образом, что мы воспринимаем как эстетику любого круговые или полукруглые формы», — говорит Ванда Льюис, «И нынешних инженеров, часть используют эти формы, несмотря на то, что в некоторых случаях не являются эффективными в качестве структурных компонентов».
Следует отметить, что вопрос об оптимальной конструкции моста и лука уходят своими корнями в далекую историю. Еще в xvii веке Роберт Хук (Robert Гуку) показал, что идеал полета моста-цепочки кулон дизайн, кривая, которую описывает параболическая функция. Также лук форма притчи. Форм, в которых практически нет слабых мест, позволяют конструкции выдерживать достаточно сильные и разнообразные внешние воздействия.
Вышеуказанные тезисы были проверены группой wanda Льюис двумя способами, математически и экспериментально. Для экспериментов они использовали куски из цепочки и ткани, что дал возможность сделать «низкоэнергетическую» потенциал формы под действием силы тяжести и дополнительных сил, применяемых. Форма этих объектов была оцифрована и переведена на язык математических формул. И самое интересное, что в этой форме точно совпадает с расчетами математических моделей, на основе стальных механизмов естественного происхождения.
