登陆注册
5524400000037

第37章 生命建筑

如今,建筑物智能化、仿生化的程度越来越高,学术界新近出现的生命建筑构想就是其中的佼佼者。

何谓生命建筑?1994年,15个国家的科学家在美国聚会,提出运用新材料和新技术,建筑与生物界相仿的、能感受外界和自身变化并作出反应的建筑物,这就是生命建筑。

生命建筑的基本特征有:

生命建筑具有“肌肉”,对外界变化能很快作出反应。桥梁损坏的主要原因,是车辆在行驶中产生的共振,损坏的薄弱环节是用不同材料合成的梁。而用能自动收缩和舒张的智能材料,如电热控制的记忆合金,就可改变梁内部的力和形状,使梁的振动频率变化,使桥梁承受振动的能力增高10倍。正在研究中的其他“肌肉”材料还有压电陶瓷、磁致伸缩材料、电磁流变液体等,它们已经在一些建筑上试验成功。

生命建筑有能获得“感觉”的“神经”。加拿大和美国科学家将光纤维或压电聚合物制成厚仅200~300微米的压力感应薄膜,并把这种“神经”埋在房屋、道路、桥梁中。这种“建筑神经”不仅能“感觉”到整座建筑或桥梁内部的受力变化,甚至能感应检测到一辆汽车开过时,桥梁所受的震动和桥的变形。如果桥梁产生裂缝,“神经”信号就会中止,从而便于预防,并能及时查出建筑的隐患所在。

生命建筑要有能自动调节控制的“大脑”。在一座大型生命建筑或桥梁内,会有许许多多的“神经”和“肌肉”材料埋在关键部位,它们之间的相互作用也十分繁复,需要有一个控制和协调的中心,这就是生命建筑的“大脑”——一台大型电脑,它具有能判断、决策并进行协调的程序,对重要程度不同的部位所传递的信息,作出迅速的反应和处理。

这便是由系统控制、人工神经网络和大脑所代表的未来生命建筑的主要特征。建筑设计师指出,如果没有人工生命的控制中心,由无数光纤传感器、驱动执行器堆砌起来的建筑很可能是一座“代价昂贵,行为愚蠢的结构”、“像一个患脑溢血的病人”。

当地震和风暴造成建筑物大幅振动进而摧毁建筑物时,生命建筑就能在灾害发生时保护自己,生存下来。近年来,日本发展了智能化的质量阻尼技术。地震发生时,生命建筑中的驱动器和控制系统会迅速改变设在建筑物内的阻尼物(如流体箱)的质量,从而改变阻尼物的振动频率,以此来抵消建筑物的振动。这种方法也可以减小超高大厦和悬挂式桥梁因风力引起的摇摆。

美国正在研究地震发生时怎样让生命建筑之间能自动伸出各自的驱动阻尼器,并连接在一起,就像人在摇晃的船甲板上手拉手一样,不易倾倒。

地震造成的建筑振动往往有若干个振动周期,美国科学家用化学混沌动力去干扰和破坏这样的周期振动,使建筑物的破坏性大幅振动转变为无序的能量分散的混沌运动。这如同一个振动着的音叉与一个率乱运动的小物体相遇,音叉的有序振动会变成杂乱无章的振动。这是一种以少量能量去影响和减少巨大能量对结构破坏的有效途径。

生命十分可贵,康复对于生命而言十分重要。美伊利诺斯大学已研制出生命建筑自我康复的方法。它的执行元件是充有异丁烯酸甲酯粘结剂和硝酸钙抗蚀剂的小管;当生命建筑出现裂缝时,小管断裂,管内物质流出,形成自愈的混凝土结构。这个方法已获成功。这完全像人体血液中的血小板,能够自动堵塞创口,使肌体康复。

生命建筑是模拟生命而设想的,它具有生命的基本模式和功能,是一种地地道道的未来建筑。

同类推荐
  • 改变历史进程的发明(趣味科学馆丛书)

    改变历史进程的发明(趣味科学馆丛书)

    “趣味科学馆”丛书,是一套自然科学类读物。丛书包罗科学的多个领 域,涉及“信息化”、“绿色革命”、“发明、“生态资源”、“航天”、“军事”、“日食、月食”等当下热门关键词,有引领读者关注热点、提升 其认识水平的现实价值。刘芳主编的《改变历史进程的发明》为丛书之一。《改变历史进程的发明》内容涉及科学发明的各个侧面,并进行合乎逻辑的排列组合。文字浅显易懂,生动活泼。
  • 环保结锦(青少年科谱知识丛书)

    环保结锦(青少年科谱知识丛书)

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。为此,我们特别编辑了这套“青少年科普知识”丛书,主要精选现代前沿科技的各个项目或领域,介绍其研究过程、科学原理、发展方向和应用前景等,使青少年站在当今科技的新起点寻找未来科学技术的契入点和突破口,不断追求新兴的未来科学技术。
  • 雷雨
  • 飞碟追踪百科(科学探索百科)

    飞碟追踪百科(科学探索百科)

    人类社会和自然世界是那么丰富多彩,使我们对于那许许多多的难解之谜,不得不密切关注和发出疑问。人们总是不断地去认识它,勇敢地去探索它。虽然今天科学技术日新月异,达到了很高程度,但对于许多谜团还是难以圆满解答。人们都希望发现天机,破解无限的谜团。古今中外许许多多的科学先驱不断奋斗,一个个谜团不断解开,推进了科学技术的大发展,但又发现了许多新的奇怪事物和难解之谜,又不得不向新的问题发起挑战。科学技术不断发展,人类探索永无止境,解决旧问题,探索新领域,这就是人类一步一步发展的足迹。
  • 荒原生命的奇迹

    荒原生命的奇迹

    人类生活的蓝色家园是生机盎然、充满活力的。在地球上,除了最高级的灵长类——人类以外,还有许许多多的动物伙伴。它们当中有的庞大、有的弱小,有的凶猛、有的友善,有的奔跑如飞、有的缓慢蠕动,有的展翅翱翔、有的自由游弋……它们的足迹遍布地球上所有的大陆和海洋。和人类一样,它们面对着适者生存的残酷,也享受着七彩生活的美好,它们都在以自己独特的方式演绎着生命的传奇。
热门推荐
  • 傲龙邪神

    傲龙邪神

    楚殇是一介旁系子弟,实力低微,因而受尽屈辱他因为有她,支撑了下来,然而,当她死在他的面前他明悟,这世界,实力至上是永远不会改变的至理!他从乱葬岗中爬出,得妖帝传承,血脉彻底改变!他将执掌万千豪强,统御八方!
  • 腹黑王妃斗冷王

    腹黑王妃斗冷王

    “你逃至何处,本王便征讨至何处,纵是屠戮百万,人神共愤亦在所不惜。”某男在某女愤怒的眼神中发表了这番霸道宣言。
  • 家有毒娘子

    家有毒娘子

    (一句话简介:这是一个巫女被时空系统带到前世改变命运。)她是二十一世纪最邪恶的女巫师,擅长玩毒、下蛊。最后玩火自焚,被自己养的小花蛇咬死了。一朝穿越,她赶上了洞房花烛夜。“你是谁?”艾玛,还是个代嫁的小丫鬟。某将军大发雷霆,扬言要杀她灭口。如果不是快死了,她发誓。就是借给她一万个胆子也不敢向他下毒........
  • 我是希灵帝国审查官

    我是希灵帝国审查官

    一位普通的学生因为意外穿越到影子城,然后异能觉醒,逆天改命。当然这是不可能的。正确的应该是这样的,一位黑色的怪叔叔对我说“想不想成为审查官?如果你答应这个帮帮糖就是你的了。”我就这样上的贼船。
  • 风云黑客

    风云黑客

    周胜彬是一名顶尖的网络黑客,中国红客联盟的领袖,世界黑客战国排名第二的中国红客。他外表吊儿郎当、放荡不羁、豪放豁达,内心却是一个心思细腻、成熟冷静的网络人才,由于母亲重病,迫于无奈,利用黑客的手段,攻击了纵天网络科技公司,逼迫纵天科技公司以百万价格‘买身’。他原本以为进入纵天科技后可以退隐网络界,没有想到却卷入了一场场网络战争中,黑客与骇客的较量,红客兵团与黑客联盟的战争,中国红客与西方黑客的对决风起云涌。黑客是一种孤独的职业,水平越高孤独感就越强,对面类似于犯罪的快感和激情,谁还能坚守《黑客的守则》,谁有将是网络的主宰者……
  • 变身武侠巨作

    变身武侠巨作

    希望总是换来失望究竟天堂是怎样的地方期待重生后出发沉沦无止境的欲望看不清当初梦想五行阴阳是唯一的信仰
  • 斩魔人:人间

    斩魔人:人间

    本书有毒,本书“神作”不解释这是个毁三观的世界,随时会让你的三观不正。“下面我宣布,里约奥运会开幕!”“啊!”“这,怎么会有这么热爱奥运会的人,哦哦哦,我已经看到你的热情了,放心吧,我一定会让这次奥运会流传千年。”“喂喂,那是把自已烧着了好吗?话说没一个人去救真的好吗?”“啊啊,世界是真的险恶。”“谁都可以说这句话,但唯独你这个吸血鬼真祖没有资格说这句话啊”“啊啊,世界是真的险恶。”“你也没有资格啊!”这是一个需要丢掉节操才能读的“神作”。读了这本书,从此节操是路人。
  • 梦里当年

    梦里当年

    首先,介绍一下我们的主角,身心健全……嗯……主角:……这停顿是什么意思?好的好的继续,他的亲生哥哥拐带着他的亲生姐姐私奔……主角:……这跟本书的主题有什么关系么咳咳……然后这位诱拐犯的弟弟在一个晚上捡到了一个少女并拐带回了家……主角:……我说,这介绍的主观性也太强了吧,我会告你们诬陷的哦?总之被甩之后我们的主角充满了想要报复社会的戾气……主角:中间跳跃了很大一部分吧?!怎么莫名其妙我就变成了自杀主义倾向的恐怖分子角色了?!!然后,世界就将面临末日。主角:不是我造成的吧?!话要说清楚啊喂!!究竟什么样的报复社会能变成世界末日这样的展开啊!!说是简介到最后连我的代称都是“主角”啊,连主角名字都没有的简介是在搞毛啊?!还有为什么我就是龙傲天了啊!
  • 原谅我,亲爱的

    原谅我,亲爱的

    如果有一天,我放弃了,不是因为输了而是因为我懂了。一一金诗雅原谅我,亲爱的。我想陪你天荒地老。一一吴世勋那么耀眼的你,是我永远不可言说的怦然心动。一一鹿晗总以为只要我对你好,你就不忍心对我太坏。一一张艺兴说真的,我好怕你喜欢别人。一一边伯贤
  • 武尊六道

    武尊六道

    人道忠义,鬼道无常,妖道凄惨,魔道猖狂,仙道飘渺。废柴少年,如何崛起,六道为尊。