Bionica este ceea ce știința? Ce studiază bionica? Aplicarea bionicii

Sloganul bionicii: "Natura știe cel mai bine". Ce fel de știință este asta? Deja numele și motto-ul ne dau să înțelegem că bionica este legată de natură. Mulți dintre noi se confruntă cu elementele și rezultatele științei bionicii în fiecare zi, fără să știe asta.

Ai auzit de o astfel de știință ca bionica?

Biologia este o cunoaștere populară cu care suntem introduși în școală. Din anumite motive, mulți cred că bionica este una din subsecțiunile biologiei. De fapt, această afirmație nu este în întregime precisă. Într-adevăr, în sensul îngust al cuvântului, bionica este o știință care studiază organismele vii. Dar, de cele mai multe ori, suntem obișnuiți să ne asociem cu această învățătură altceva. Bionica aplicată este o știință care combină biologia și tehnologia.

Obiectul și obiectul cercetării bionice

Ce studiază bionica? Pentru a răspunde la această întrebare, este necesar să se ia în considerare diviziunea structurală a doctrinei în sine.

Bionica biologică explorează natura așa cum este fără intervenție. Obiectul studiului său sunt procesele care apar în cadrul sistemelor biologice.

Bionica teoretică este implicat în studiul acelor principii care au fost observate în natură, iar pe baza lor creează un model teoretic, aplicat mai târziu în tehnologie.

Bionică practică (tehnică) Aplicarea modelelor teoretice în practică. Așa să spun, introducerea practică a naturii în lumea tehnică.

De unde a început totul?

Tatăl bionicii este numit marele Leonardo da Vinci. În înregistrările acestui geniu găsiți primele încercări de implementare tehnică a mecanismelor naturale. Desenele lui da Vinci ilustrează dorința sa de a crea o aeronavă capabilă să se miște aripi, ca atunci când zboară o pasăre. La un moment dat, astfel de idei erau prea îndrăznețe pentru a deveni populare. Ei au forțat să atragă atenția mult mai târziu.

Primul care a aplicat principiile bionicii în arhitectură a fost Antoni Gaudi-i-Kournet. Numele lui este ferm imprimat în istoria acestei științe. Structurile arhitectonice asupra proiectelor marelui Gaudi impresionat la momentul construirii lor și același entuziasm pe care ei îl evocă în ultimii ani de către observatorii moderni.

Următoarea persoană care a susținut ideea unei simbiozități a naturii și a tehnologiei a fost Rudolf Steiner. Sub conducerea sa, a început o aplicare largă a principiilor bionice în proiectarea clădirilor.

Declarația bionicii ca știință independentă a avut loc abia în 1960 la un simpozion științific din Daytona.

Dezvoltarea tehnologiei informatice și modelarea matematică permite arhitecților moderni să incorporeze mai rapid și mai precis vârful naturii în arhitectură și în alte industrii.

Prototipuri naturale ale invențiilor tehnice

Cel mai simplu exemplu este existența bionica știință invenții balamale. Toată lumea prindere familiară, bazată pe principiul rotației unei părți a structurii în jurul celuilalt. Acest principiu este utilizat scoicile, în scopul de a controla cele două supape sale, și să deschidă sau să le închidă după cum este necesar. Pacific cardium gigant ajunge la dimensiunea de 15-20 cm. Principiul mixt în legătură cochilii lor ușor vizibile cu ochiul liber. Reprezentanții mici ai acestei specii folosesc aceeași metodă de fixare a prospectelor.

În viața de zi cu zi folosim adesea o varietate de pensete. Un analog natural al unui astfel de dispozitiv este ciocul ascuțit și pincerul axului. Aceste păsări folosesc un cioc subțire, lipindu-l în pământ moale și scotând mici gândaci, viermi și alte lucruri de acolo.

Multe instrumente moderne și dispozitive echipate cu ventuze. De exemplu, acestea sunt utilizate pentru a îmbunătăți modele de diferite aparate de bucatarie picioare pentru a le preveni deraparea în timpul funcționării. De asemenea, ventuze echipate cu clădiri pantofi speciale de ferestre de curățare de înaltă creștere pentru a asigura fixarea lor sigură. Această adaptare simplă este, de asemenea, împrumutată din natură. Copac broască, cu picioarele pe fraieri, păstrează extrem de inteligent pe frunze netede și alunecoase de plante, și caracatița sunt necesare pentru un contact strâns cu victimele lor.

Puteți găsi multe astfel de exemple. Bionica este doar acea știință care ajută o persoană să împrumute din natură o soluție tehnică pentru invențiile sale.

Cine este primul - natura sau oamenii?

Se întâmplă uneori ca una sau alta inventie a omenirii pentru o lungă perioadă de timp, „patentat“ natura. Aceasta este, inventatorii, creând ceva ce nu a reproduce, și să vină cu tehnologia în sine sau principiul de funcționare, și apoi se dovedește că mediul natural este o lungă perioadă de timp acolo, și ai putea arunca o privire si de a invata.

Deci, sa întâmplat cu un fascicul obișnuit lipicios, care este folosit de o persoană pentru a fixa hainele. Sa dovedit că în structura penei de păsări pentru cuplarea barbilor subțiri, se folosesc și cârlige între ele, la fel ca și cele pe centuri de fixare.

În structura țevilor din fabrică, există o analogie cu tulpini goale de cereale. Armatura longitudinală utilizată în țevi este similară cu firele sclerenchyma din tulpină. Inelurile de rigiditate din oțel sunt internoduri. Coaja subțire din exteriorul tijei este un analog al armăturii spirale în structura țevilor. În ciuda asemănării colosale a structurii, oamenii de știință au inventat în mod independent această metodă de construire a conductelor din fabrică și chiar mai târziu au văzut identitatea unei astfel de structuri cu elemente naturale.

Bionică și medicină

Utilizarea bionicii în medicină face posibilă salvarea vieților multor pacienți. Nu se oprește, lucrează în prezent pentru a crea organe artificiale care pot funcționa în simbioză cu corpul uman.

Primul a fost norocos să experimenteze proteză bionică Danezul Dennis Aabo. El și-a pierdut jumătate din braț, dar acum are abilitatea de a percepe obiectele prin atingere cu ajutorul invenției medicilor. Proteza lui este legată de terminațiile nervoase ale membrului afectat. Senzorii artificiali cu degetul pot colecta informații despre atingerea obiectelor și pentru a le transfera în creier. Designul nu este încă finalizat, este foarte greoi, ceea ce face dificilă utilizarea în viața de zi cu zi, dar chiar și acum se poate numi această tehnologie o adevărată descoperire.

Toate cercetările în această direcție se bazează pe copierea proceselor și mecanismelor naturale și a execuției lor tehnice. Aceasta este bionica medicală. Oamenii de știință spun că, în curând, munca lor va da ocazia de a schimba organele vii uzate ale omului și de a folosi prototipurile mecanice. Este într-adevăr cea mai mare descoperire în medicină.

Bionica în arhitectură

Bionica arhitecturală și de construcții este o ramură specială a științei bionice, a cărei sarcină este reunificarea organică a arhitecturii și a naturii. Recent, mai des, în proiectarea unor modele moderne se referă la principiile bionice, împrumutate de la organisme vii.

Astăzi bionica arhitecturală a devenit un stil arhitectural separat. Sa născut cu o simplă copiere a formelor, iar acum sarcina acestei științe a început să adopte principiile, trăsăturile organizaționale și să le întruchipeze din punct de vedere tehnic.

Uneori, un astfel de stil arhitectural se numește ekostilem. Toate pentru că regulile de bază ale bionicii sunt:

• căutarea soluțiilor optime;
• principiul de economisire a materialelor;
• principiul compatibilității ecologice maxime;
• principiu de economisire a energiei.

După cum puteți vedea, bionica în arhitectură nu sunt numai forme impresionante, ci și tehnologii progresive care permit crearea unei structuri care să îndeplinească cerințele moderne.

Caracteristicile structurilor bionice arhitecturale

Bazându-se pe experiența anterioară în arhitectură și construcții, se poate spune că toate construcțiile umane sunt fragile și de scurtă durată, dacă nu utilizează legile naturii. Clădirile Bionic, pe lângă formele uimitoare și soluțiile arhitecturale îndrăznețe, au puterea, capacitatea de a rezista fenomenelor naturale și cataclismelor adverse.

Exteriorul clădirilor construite în acest stil pot fi văzute de elemente ale reliefului, formele, contururile, copiate ingenios inginerul de design cu un living, obiecte naturale și strălucit întruchipat de arhitecți, constructori.

Dacă dintr-o dată, când vă gândiți la un obiect arhitectonic, se pare că vă uitați la o operă de artă, există o mare probabilitate în fața dvs., o clădire în stilul bionicii. Exemple de astfel de proiecte pot fi văzute în aproape toate capitalele țărilor și marile orașe avansate tehnologic din lume.

Designul noului mileniu

Chiar și în cei 90 de ani de echipa spaniolă de arhitecți ai proiectului de construcție a fost creat, bazat pe un concept complet nou. Această clădire de 300 etaje a căror înălțime este mai mare de 1200 m este conceputa ca miscarea acestui turn va avea loc prin intermediul a patru sute de lifturi orizontale și verticale ale căror viteză. - 15 m / s. Țara care a acceptat să sponsorizeze acest proiect a fost China. Shanghai - cel mai populat oraș a fost selectat pentru construcția. Implementarea proiectului va rezolva problema demografică a regiunii.

Turnul va avea o structură complet bionică. Arhitecții consideră că numai acest lucru va asigura forța și durabilitatea structurii. Prototipul structurii este copacul de chiparos. Compoziția arhitecturală nu va avea doar o formă cilindrică, asemănătoare cu un trunchi de copac, ci și o "rădăcină" - un nou tip de fundație bionică.

Coperta exterioară a clădirii este un material plastic și permeabil la aer, imitând coaja unui copac. Sistemul de condiționare al acestui oraș vertical va fi analog funcționării termoregulatoare a pielii.

Conform previziunilor oamenilor de știință și arhitecților, o astfel de clădire nu va rămâne singura de acest fel. După implementarea cu succes a numărului de clădiri bionice în arhitectura planetei va crește doar.

Clădirile bionice din jurul nostru

În ce lucrare faimoasă a fost folosită știința bionicii? Exemple de astfel de structuri sunt ușor de găsit. Luați cel puțin procesul de creare a Turnului Eiffel. De mult timp au existat zvonuri că acest simbol de 300 de metri al Franței a fost construit în conformitate cu desenele unui inginer arab necunoscut. Mai târziu, analogia ei completă cu structura mare thighbone persoană.

În plus față de Turnul Eiffel, multe exemple de structuri bionice pot fi găsite în întreaga lume:

• Opera din Sydney a fost ridicată prin analogie cu floarea de lotus.
• Opera națională din Beijing este o imitație a unei picături de apă.
• Complex de înot în Beijing. Reperează extern structura de cristal a rețelei de apă. O soluție uimitoare de design combină posibilitatea utilă a designului de a acumula energia soarelui și ulterior să o utilizeze pentru alimentarea tuturor aparatelor electrice care funcționează în clădire.
• Zgârie-nori "Aqua" arată ca un curent de apă care se încadrează. Situat în Chicago.
• Casa de fondator al bionicii arhitectonice Antonio Gaudi este una dintre primele structuri bionice. Până în prezent a păstrat valoarea sa estetică și rămâne unul dintre cele mai populare locuri turistice din Barcelona.

Cunoștințele necesare pentru toată lumea

Rezumând, se poate spune cu siguranță: tot ceea ce studiile bionice sunt relevante și necesare pentru dezvoltarea societății moderne. Toată lumea ar trebui să se familiarizeze cu principiile științifice ale bionicii. Fără această știință este imposibil să ne imaginăm progresul tehnic în multe sfere ale activității umane. Bionica este viitorul nostru în armonie deplină cu natura.