源于植物的發(fā)明

尚 磊

植物雖然默默無語，但它們身上蘊(yùn)藏著無窮的智慧，我們身邊的很多發(fā)明都來源于植物。相傳木工用的鋸子就是魯班受鋸齒草葉子邊緣上鋒利細(xì)齒的啟發(fā)而發(fā)明的。

1948年，瑞士工程師喬治·德·麥斯卓發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象，每當(dāng)他從郊外回來后，常常會(huì)發(fā)現(xiàn)他的衣服上粘著一些牛蒡的種子。除去這些牛蒡的種子很費(fèi)事，這引起了他的興趣。于是，他從衣服上取下一顆牛蒡種子放在放大鏡下仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)種子上的芒毛有一個(gè)個(gè)小鉤子，正是這些小鉤子“抓住”了衣服上的紗線。由此引發(fā)靈感，他發(fā)明了被稱為“魔鉤”的尼龍搭扣。

椰子樹生長在海邊，那巨大的葉片在空中不停地?fù)u擺，遇到颶風(fēng)和暴雨卻很少被折斷。原來椰子樹的葉片本身較輕，而且結(jié)構(gòu)比較特殊：它的葉面并不是完全平整的，而是凸起、凹下，形成一道道波紋。這種有皺折的葉子與平整的葉子有什么區(qū)別呢?科學(xué)家用紙做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：一張紙平展展地搭放在兩個(gè)相距23cm的酒杯上，跨越酒杯中間地帶的那部分紙略微向下彎曲；把這張紙像折扇那樣折疊起來，再放回原位，彎曲就不會(huì)出現(xiàn)了。不但如此，把一個(gè)裝了200g酒的酒杯放到原來彎曲處的紙面上，折扇形狀的紙仍不彎曲!科學(xué)家們計(jì)算出，經(jīng)過這種折疊壓模處理的紙比平展的紙能提高強(qiáng)度100倍。1965年，根據(jù)這個(gè)原理，科學(xué)家在法國勃朗峰下的隧道入口處建起了一個(gè)類似的保護(hù)棚頂，以提高棚頂抗壓的能力。波形板、瓦楞紙板和石棉板，也是應(yīng)用這種原理制作的。

玉米等禾本科植物的葉子常常卷曲成一個(gè)長圓筒，這樣的葉子比普通葉子結(jié)實(shí)牢固，不容易被破壞。人們據(jù)此設(shè)計(jì)出一種筒形葉橋，它真的像一個(gè)卷曲的長玉米葉，跨度很大，連接寬闊的河流兩岸或海峽兩岸，中間部分橋面的兩側(cè)向上卷起成筒狀，汽車與行人就從“筒”的中央穿行。

日本是個(gè)多地震的國家，建筑師仿照竹子設(shè)計(jì)了一幢43層的高樓，即使遇到強(qiáng)烈地震，樓頂擺動(dòng)幅度達(dá)70cm，它也只是“彈跳”幾下而不會(huì)受到任何破壞。它的墻體模仿了熱帶森林中的大樹，上窄下寬，非常牢固。

南美洲亞馬孫河流域生長的王蓮，葉子直徑可達(dá)2m～3m。這種葉子的背面有粗大的葉脈和相互交錯(cuò)的小葉脈，支撐力很強(qiáng)。英國著名建筑師帕克斯頓根據(jù)王蓮葉片結(jié)構(gòu)，為1851年在倫敦舉辦的萬國工業(yè)博覽會(huì)設(shè)計(jì)建筑了一座頂棚跨度95m的展覽大廳。這座大廳結(jié)構(gòu)既輕巧，又經(jīng)濟(jì)耐用，被倫敦市民稱為水晶宮，對(duì)現(xiàn)代建筑業(yè)產(chǎn)生了巨大的影響，被譽(yù)為現(xiàn)代建筑的“第一朵報(bào)春花”。

路邊生長的車前草的葉片排列十分巧妙，不僅呈螺旋形排列，而且相鄰葉片之間的夾角為137°30′，這正好是圓的黃金分割的張角，所以，每片葉子都能夠得到充足的陽光。于是，建筑師根據(jù)車前草的排列結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)建筑了一幢螺旋式的13層樓房，使每間房屋在一年四季中都可以得到陽光的照射，成為深受人們歡迎的“采光”建筑。