Biyonik sloganı: "Doğa en iyisini bilir."Bu ne tür bir bilim? Adı ve bu slogan, bize biyoniğin doğa ile ilişkili olduğunu anlamamızı sağlar. Çoğumuz biyonik biliminin unsurları ve sonuçlarıyla farkında bile olmadan her gün karşılaşıyoruz.
Biyonik bilimini duydunuz mu?
Biyoloji, birlikte çalıştığımız popüler birOkulda tanıtıldı. Bazı nedenlerden dolayı, birçok kişi biyoniğin biyolojinin alt bölümlerinden biri olduğuna inanıyor. Aslında bu ifade tamamen doğru değil. Aslında, kelimenin dar anlamıyla biyonik, canlı organizmaları inceleyen bir bilim dalıdır. Ancak çoğu zaman, bu öğretiyle başka bir şeyi ilişkilendirmeye alışkınız. Uygulamalı Biyonik, biyoloji ve teknolojiyi birleştiren bir bilimdir.
Biyonik araştırmanın konusu ve amacı
Biyonik ne çalışır? Bu soruyu cevaplamak için, öğretinin kendisinin yapısal bölünmesini göz önünde bulundurmak gerekir.
Biyolojik biyonik karışmaya teşebbüs etmeden doğayı olduğu gibi keşfeder. Çalışmasının amacı biyolojik sistemlerde meydana gelen süreçlerdir.
Teorik biyonik Doğada fark edilen ilkeleri inceler ve temelde daha sonra teknolojide kullanılan teorik bir model oluşturur.
Pratik (teknik) biyonik Teorik modellerin pratikte uygulanmasıdır. Yani doğanın teknik dünyaya pratik bir şekilde tanıtılması.
Her şey nerede başladı?
Biyoniklerin babasına büyük Leonardo da Vinci denir.Bu dehanın kayıtlarında, doğal mekanizmaların teknik düzenlemesine yönelik ilk girişimler bulunabilir. Da Vinci'nin çizimleri, uçan bir kuş gibi kanatlarını hareket ettirebilen bir uçak yaratma arzusunu gösteriyor. Bir zamanlar bu tür fikirler talep edilemeyecek kadar cüretkardı. Daha sonra dikkatleri üzerine çekmeni sağladılar.
Biyonik prensiplerini ilk uygulayanmimarlık, Antoni Gaudí y Cournet idi. Adı, bu bilim tarihine sıkıca damgalanmıştır. Büyük Gaudi'nin tasarladığı mimari yapılar, inşa edildikleri sırada etkileyiciydi ve yıllar sonra modern gözlemciler arasında aynı zevki yaşattılar.
Doğa ve teknolojinin simbiyozu fikrini destekleyen bir sonraki kişi Rudolf Steiner oldu. Onun liderliğinde, bina tasarımında biyonik ilkelerin yaygın kullanımı başladı.
Biyonik biliminin bağımsız bir bilim olarak onaylanması ancak 1960 yılında Daytona'daki bilimsel bir sempozyumda gerçekleşti.
Bilgisayar teknolojisinin ve matematiksel modellemenin gelişimi, modern mimarların mimaride ve diğer endüstrilerde doğanın ipuçlarını çok daha hızlı ve daha doğru bir şekilde somutlaştırmasına izin veriyor.
Teknik icatların doğal prototipleri
Biyonik biliminin tezahürünün en basit örneğimenteşelerin icadıdır. Yapının bir bölümünün diğerinin etrafında dönmesi prensibine dayanarak herkes montaj parçasına aşinadır. Bu prensip, deniz kabukları tarafından iki kapısını kontrol etmek ve gerekirse açmak veya kapatmak için kullanılır. Pasifik devi kalp şekli 15-20 cm boyutlarına ulaşır Kabuklarının bağlantısındaki menteşe prensibi çıplak gözle açıkça görülebilir. Bu türün küçük temsilcileri, vanaları sabitlemek için aynı yöntemi kullanır.
Günlük yaşamda genellikle çeşitli cımbız kullanırız.Bir milin keskin ve kene benzeri bir gagası, böyle bir cihazın doğal bir analogu haline gelir. Bu kuşlar ince bir gaga kullanır, onu yumuşak toprağa yapıştırır ve küçük böcekleri, solucanları vb. Çıkarırlar.
Birçok modern cihaz ve fikstürvantuzlarla donatılmıştır. Örneğin, çalışma sırasında kaymayı önlemek için çeşitli mutfak gereçlerinin ayaklarının tasarımını iyileştirmek için kullanılırlar. Ayrıca, yüksek binalardaki pencere temizleyicileri için özel ayakkabıların güvenli bir şekilde sabitlenmesini sağlamak için vantuzlar kullanılır. Bu basit cihaz da doğadan ödünç alınmıştır. Ayaklarında vantuz bulunan ağaç kurbağaları, bitkilerin pürüzsüz ve kaygan yaprakları üzerinde alışılmadık derecede beceriklidir ve ahtapot, kurbanlarıyla yakın temas kurmak için onlara ihtiyaç duyar.
Bu tür birçok örnek bulunabilir. Biyonik tam da insanın icatları için doğadan teknik çözümler almasına yardımcı olan bilimdir.
İlki kim - doğa mı yoksa insanlar mı?
Bazen şu ya da bu icat olurinsanlık doğası gereği uzun süredir "patentlidir". Yani, mucitler, bir şeyler yaratırlar, kopyalamazlar, ancak teknolojiyi veya çalışma prensibini kendileri bulurlar ve daha sonra, doğal doğada bunun uzun zamandır var olduğu ve birinin basitçe casusluk yapıp benimseyebileceği ortaya çıktı.
Bu, normal Velcro tutturucu ile oldu,bir kişi tarafından kıyafetleri iliklemek için kullanılır. Kuş tüylerinin yapısında, bir Velcro tutturucuda olduğu gibi, kancaların da ince dikenleri birbirine yapıştırmak için kullanıldığı kanıtlanmıştır.
Fabrika borularının yapısında bir benzetme vardır.içi boş tahıl sapları. Borularda kullanılan uzunlamasına takviye, gövdedeki sklerenkimal şeritlere benzer. Sertliğin çelik halkaları - internotlar. Gövdenin dış tarafındaki ince deri, boruların yapısındaki spiral takviyenin bir analogudur. Yapının muazzam benzerliğine rağmen, bilim adamları bağımsız olarak fabrika bacaları inşa etmek için böyle bir yöntem icat ettiler ve ancak daha sonra böyle bir yapının kimliğini doğal unsurlarla gördüler.
Biyonik ve Tıp
Biyoniklerin tıpta kullanılması bunu mümkün kılarbirçok hastanın hayatını kurtarır. Durmadan, insan vücudu ile simbiyoz içinde çalışabilen yapay organlar yaratmak için çalışmalar devam ediyor.
Biyoniği deneyimleyecek kadar ilk şanslıDanimarkalı Dennis Aabo için protez. Kolunun yarısını kaybetti ama şimdi doktorların icadı ile nesneleri dokunarak algılama yeteneğine sahip. Protezi, etkilenen uzvun sinir uçlarına bağlı. Yapay parmak sensörleri, nesnelere dokunma hakkında bilgi toplayıp beyne iletebilir. Tasarım henüz sonuçlanmadı, çok hantal, bu da günlük yaşamda kullanımını zorlaştırıyor ama şimdi bile bu teknolojiye gerçek bir keşif diyebiliriz.
Bu yöndeki tüm araştırmalar tamamendoğal süreçleri ve mekanizmaları ve bunların teknik performanslarını kopyalamaya dayanır. Bu tıbbi biyoniktir. Bilim adamlarının yorumları, çalışmalarının yakında yıpranmış yaşayan insan organlarını değiştirmeyi ve bunun yerine mekanik prototipler kullanmayı mümkün kılacağını söylüyor. Bu gerçekten de en büyük tıbbi buluş olacak.
Mimarlıkta biyonik
Mimari ve inşaat biyonikleri özeldirgörevi mimari ve doğanın organik olarak yeniden birleştirilmesi olan bir biyonik bilim dalı. Son zamanlarda, modern yapıları tasarlarken, canlı organizmalardan ödünç alınan biyonik ilkelere yöneliyorlar.
Mimari biyonik bugün ayrı bir varlık haline geldi.mimari tarz. Formların basit bir kopyalanmasından doğdu ve şimdi bu bilimin görevi ilkeleri, organizasyonel özellikleri benimsemek ve teknik olarak uygulamak haline geldi.
Bazen bu mimari tarza eko-stil denir. Bunun nedeni, biyoniklerin temel kurallarının şöyle olmasıdır:
- optimal çözümler aramak;
- malzeme tasarrufu ilkesi;
- maksimum çevre dostu olma ilkesi;
- enerji tasarrufu ilkesi.
Gördüğünüz gibi, mimaride biyonik sadece etkileyici formlar değil, aynı zamanda modern gereksinimleri karşılayan bir yapı oluşturmanıza izin veren ilerici teknolojilerdir.
Mimari biyonik yapıların özellikleri
Mimaride geçmiş deneyimler üzerine inşa etmek veinşaat, doğa kanunlarını kullanmazlarsa tüm insan yapılarının kırılgan ve kısa ömürlü olduğunu söyleyebiliriz. Biyonik binalar, şaşırtıcı şekillere ve cesur mimari çözümlere ek olarak, esnektir ve olumsuz doğal olaylara ve afetlere dayanabilir.
Bu tarzda inşa edilen binaların dış cephelerinde,kabartmalar, şekiller, kontur unsurları görülebilir, tasarım mühendisleri tarafından canlı, doğal nesnelerden ustaca kopyalanır ve mimarlar-inşaatçılar tarafından ustaca somutlaştırılır.
Aniden, mimari bir nesneyi düşünürkenBir sanat eserine bakıyormuşsunuz gibi görünecek, büyük olasılıkla önünüzde biyonik tarzda bir bina var. Bu tür yapıların örneklerine dünyadaki hemen hemen tüm ülkelerin başkentlerinde ve teknolojik olarak gelişmiş büyük şehirlerde rastlamak mümkündür.
Yeni binyılın inşaatı
90'larda İspanyol bir mimar ekibi tarafındantamamen yeni bir konsepte dayalı bir bina projesi oluşturuldu. Bu, yüksekliği 1200 m'yi aşacak 300 katlı bir yapıdır.Bu kule boyunca hareketin, hızı 15 m/s olan dört yüz dikey ve yatay asansör yardımıyla gerçekleşmesi amaçlanmaktadır. Bu projeye sponsor olmayı kabul eden ülkenin Çin olduğu ortaya çıktı. İnşaat için en kalabalık şehir olan Şanghay seçildi. Projenin uygulanması bölgenin demografik sorununu çözecektir.
Kule tamamen biyonik bir yapıya sahip olacak.Mimarlar, yapının sağlamlığını ve dayanıklılığını ancak bunun sağlayabileceğine inanırlar. Binanın prototipi bir selvi ağacıdır. Mimari kompozisyon, sadece bir ağaç gövdesine benzeyen silindirik bir şekle değil, aynı zamanda yeni bir biyonik temel türü olan "köklere" de sahip olacaktır.
Binanın dış kaplaması, ağaç kabuğunu taklit eden plastik ve nefes alabilen bir malzemedir. Bu dikey şehrin iklimlendirme sistemi, cildin ısı düzenleyici işlevine benzer olacaktır.
Bilim adamlarının ve mimarların tahminlerine göre, böyle bir bina türünün tek örneği kalmayacak. Başarılı bir uygulamadan sonra, gezegenin mimarisindeki biyonik yapıların sayısı yalnızca artacaktır.
Çevremizdeki biyonik binalar
Hangi ünlü kreasyonlarda kullanıldıbiyonik bilimi? Bu tür yapıların örneklerini bulmak kolaydır. Örneğin, Eyfel Kulesi'ni oluşturma sürecini ele alalım. Uzun süredir Fransa'nın bu 300 metrelik sembolünün kimliği bilinmeyen bir Arap mühendisin çizimlerine göre yapıldığına dair söylentiler vardı. Daha sonra, insan kaval kemiğinin yapısıyla tam bir analoji ortaya çıktı.
Eyfel Kulesi'ne ek olarak, dünyanın her yerinde birçok biyonik yapı örneği bulunabilir:
- Sidney Operası, lotus çiçeğine benzetilerek inşa edildi.
- Pekin Ulusal Opera Binası - bir su damlasının taklidi.
- Pekin'de yüzme kompleksi.Dışa doğru, su kafesinin kristal yapısını tekrarlar. Şaşırtıcı bir tasarım çözümü, yapının güneş enerjisini biriktirme ve ardından binada çalışan tüm elektrikli cihazlara güç sağlamak için kullanma becerisini birleştirir.
- Gökdelen "Aqua", düşen bir su akışına benziyor. Chicago'da bulunur.
- Mimari biyonik Antonio'nun kurucusunun eviGaudi, ilk biyonik yapılardan biridir. Bugüne kadar estetik değerini korudu ve Barselona'nın en popüler turistik yerlerinden biri olmaya devam ediyor.
Herkesin ihtiyaç duyduğu bilgi
Özetle, güvenle söyleyebiliriz:biyoniklerin incelediği her şey modern toplumun gelişimi için alakalı ve gereklidir. Herkes biyoniklerin bilimsel ilkelerine aşina olmalıdır. Bu bilim olmadan, insan faaliyetinin birçok alanında teknik ilerlemeyi hayal etmek imkansızdır. Biyonik, doğa ile tam bir uyum içinde geleceğimizdir.
