Bionik-Motto: "Die Natur weiß es am besten."Welche Art von Wissenschaft ist das?Der Name und das Motto ermöglichen es uns, zu verstehen, was die Bionik mit der Natur verbunden.Viele von uns werden täglich mit den Elementen und Ergebnisse der Wissenschaft der Bionik konfrontiert, auch nicht zu wissen.
Sie einer solchen Wissenschaft Bionik gehört?
Biologie - populäre Wissen, das wir in der Schule eingeführt.Aus irgendeinem Grund glauben viele, dass die Bionik - ist einer der Teilabschnitte der Biologie.In der Tat ist diese Aussage nicht ganz richtig.In der Tat, im engeren Sinne der Bionik - die Wissenschaft, die lebenden Organismen untersucht.Aber öfter als früher mit dieser Lehre etwas anderes assoziieren.Angewandte Bionik - die Wissenschaft, die Biologie und Technik vereint.
Subjekt und Objekt der bionischen Forschung
Was ist das Studium Bionik?Um diese Frage zu beantworten, müssen wir strukturelle Aufteilung der Lehre berücksichtigen.
biologischen Bionik erforscht die Natur, was es ist, versuchen Sie nicht, sich einzumischen.Das Ziel ihrer Studie sind die Prozesse in biologischen Systemen.
Bionik-Forschung beschäftigt sich mit der Erforschung der Prinzipien, die in der Natur gesehen wurden, und auf ihnen basierenden schafft ein theoretisches Modell, später in der Technik verwendet.
praktische (technische) Bionik - ist die Anwendung theoretischer Modelle in der Praxis.Das heißt, die praktische Durchführung technischer Art in der Welt.
Wie alles begann?
Vater Bionik genannt die große Leonardo da Vinci.In den Aufzeichnungen dieses Genies können die ersten Versuche, technische Umsetzung der natürlichen Mechanismen zu finden.Da Vinci Zeichnungen veranschaulichen seinen Wunsch, ein Fahrzeug der Lage, sich die Flügel wie ein Vogel im Flug zu erstellen.Zu der Zeit waren solche Ideen zu kühn nach wie vor gefragt.Sie sind gezwungen, die Aufmerksamkeit sehr viel später zu gewinnen.
ersten, die die Prinzipien der Bionik in der Architektur anzuwenden begann war Antoni Gaudi-and-Kurnet.Sein Name ist fest in der Geschichte dieser Wissenschaft aufgedruckt.Architektur Bauvorhaben der großen Gaudi beeindruckt zum Zeitpunkt ihres Baus und der gleichen Begeisterung, die sie hervorrufen seit vielen Jahren in der modernen Beobachter.
nächsten, die die Idee der Symbiose von Natur und Technologie unterstützt wird, wurde Rudolf Steiner.Unter seiner Leitung begann es weit verbreitete Nutzung bionischer Prinzipien bei der Gestaltung von Gebäuden.
Annahme der Bionik als eigenständige Wissenschaft erfolgte erst im Jahr 1960 zu einem wissenschaftlichen Symposium in Daytona.
Entwicklung der Computertechnologie und mathematische Modellierung ermöglichen modernen Architekten, schneller und mit größerer Genauigkeit, um in der Architektur und anderen Branchen Hauch von Natur verkörpern.
Natur Prototypen technische Erfindungen
Das einfachste Beispiel für die Manifestation der Wissenschaft der Bionik ist die Erfindung von den Scharnieren.Jedermann vertraut Befestigung, die auf dem Prinzip der Drehung der einen Teil der Struktur, um die andere.Dieses Prinzip wird verwendet, Muscheln, seine zwei Türen zu verwalten und benötigen zum Öffnen oder Schließen sie.Pacific Riesenmuscheln erreichen die Größe von 15-20 cm. Das Scharnier in Verbindung Prinzip ihre Schalen leicht mit dem bloßen Auge sichtbar.Kleiner Vertreter dieser Art verwendet wird das gleiche Verfahren zum Fixieren der Ventile.
Im Alltag benutzen wir oft eine Vielzahl von Pinzette.Die natürliche Analogon eines solchen Gerätes wird akut und Zangen Schnabel Uferschnepfe.Diese Vögel mit einem dünnen Schnabel, kleben sie in den weichen Boden und Herausziehen der kleine Käfer, Würmer und so weiter.
Viele moderne Instrumente und Geräte mit Saugnäpfen ausgestattet.Beispielsweise werden sie verwendet zur Verbesserung der Strukturen der verschiedenen Küchengeräte Beine am Verrutschen während des Betriebs zu verhindern.Es wird auch mit einem speziellen Sauger schuhe Fensterreiniger Hochhäusern ausgestattet, um eine sichere Befestigung zu gewährleisten.Diese einfache Vorrichtung ist auch aus der Natur entlehnt.Der Frosch, mit Saugnäpfen an den Füßen, ein ungewöhnlich clever hält auf glatten und rutschigen Blättern von Pflanzen, und Tintenfisch für engen Kontakt mit ihrer Opfer notwendig sind.
Sie können viele solcher Beispiele zu finden.Bionik - das ist nur der Wissenschaft, die eine Person, die von der Art der technischen Lösungen für ihre Erfindungen zu leihen können.
Wer war der erste war - die Art oder die Menschen?
manchmal vor, dass die eine oder andere Erfindung der Menschheit für eine lange Zeit ", patentierte" Natur.Das heißt, die Erfinder, etwas, das nicht repliziert, und kommen mit der Technologie selbst, oder das Arbeitsprinzip der Erstellung, und dann stellt sich heraus, dass die natürliche Umwelt ist schon da für eine lange Zeit, und man kann einfach zu spähen und zu lernen.
Dies geschah mit der üblichen Klettverschluss, die durch den Menschen zur Befestigung von Kleidung verwendet wird.Es hat sich erwiesen, dass in der Struktur der Vogelfedern zum Koppeln zwischen einer dünnen barbules eingesetzt Haken, wie jene, die in dem Klett existieren.
Die Struktur der beobachteten Analogie hohlen Stengeln der Gräser Fabrikschlote.Längsbewehrung in den Rohren verwendet wird, ähnlich wie bei den sclerenchyma Strängen im Stengel.Stahlringsteifigkeit - Zwischenräume.Dünne Haut auf der Außenseite des Stiels - dies ist ein Analogon des Spiralverstärkung in der Struktur des Rohres.Trotz des kolossalen Struktur Ähnlichkeit haben die Wissenschaftler ihre eigenen gerade solch ein Verfahren zum Bau von Schornsteinen erfunden, und erst später sah die Identität des Gebäudes mit natürlichen Elementen.
Bionik und Medizin
Anwendung der Bionik in der Medizin ermöglicht es, das Leben vieler Patienten zu retten.Ohne anzuhalten, funktioniert auf die Schaffung von künstlichen Organen, die in Symbiose mit dem menschlichen Körper arbeiten kann.
Glück erste bionische Prothese Däne Dennis Aabo erleben.Er verlor die Hälfte seiner Hände, aber hat jetzt die Möglichkeit, Objekte auf dem Touchscreen durch die Erfindung der Ärzte wahrzunehmen.Seine Prothese an der betroffenen Extremität Nerven verbunden.Sensoren künstlichen Finger sind in der Lage, Informationen über Sie sammeln die Objekte berühren und übergeben es an das Gehirn.Der Bau im Moment noch nicht abgeschlossen ist, ist es sehr umständlich, so dass es schwierig ist, sie im Alltag verwenden, aber wir können diese Technologie eine echte Entdeckung schon nennen.
Alle Studien in diesem Bereich voll und ganz auf das Kopieren von natürlichen Prozesse und Mechanismen sowie deren technische Leistung.Dies ist der medizinischen Bionik.Bewertungen Wissenschaftler sagen, dass bald ihren Werken haben die Möglichkeit, die abgenutzten lebenden menschlichen Organen zu ändern und stattdessen mechanische Prototypen geben.Es ist wirklich wird die größte medizinische Durchbruch.
Bionics in der Architektur
Architektur und Bauwesen Bionik - ein besonderer Zweig der bionischen Wissenschaft, deren Aufgabe es wird ein organisches Zusammenführung von Architektur und Natur.In den letzten Jahren immer häufiger in der Gestaltung des modernen Designs beziehen sich auf bionischer Prinzipien von lebenden Organismen ausgeliehen.
Heute Architektur Bionik wurde ein eigenes Architekturstil.Sie wird in einer einfachen Kopie Formen geboren, und jetzt ist die Aufgabe dieser Wissenschaft war, die Prinzipien, Organisationsmerkmale und technisch sie verkörpern erlassen.
Manchmal ist der Architekturstil genannt EKOSTIL.Dies liegt daran, die Grundregeln der Bionik - ist:
- Suche nach optimalen Lösungen;
- Prinzip der Ökonomie von Materialien;
- Prinzip der maximalen Umweltfreundlichkeit hervorzuheben;
- das Prinzip der Energieeinsparung.
Wie Sie sehen können, Bionik in der Architektur - ist nicht nur eindrucksvolle Form, sondern auch fortschrittliche Technologie, um eine Struktur zu schaffen, um den modernen Anforderungen gerecht zu werden.
architektonischen Eigenschaften des bionischen Strukturen
Basierend auf Erfahrungen aus der Vergangenheit in Architektur und Bauwesen, können wir sagen, dass alle menschlichen Strukturen sind zerbrechlich und kurzlebig, wenn sie die Gesetze der Natur nicht verwenden.Bionic Gebäude, zusätzlich zu den erstaunlichen Formen und kühnen architektonischen Lösungen sind beständig, in der Lage, Naturgefahren und Naturkatastrophen zu widerstehen.
Das Äußere der Gebäude in diesem Stil kann durch die Reliefelemente, Formen, Konturen, geschickt kopiert Konstrukteure mit den Lebenden, natürliche Objekte zu sehen und brillant verkörpert von Architekten, Bauherren.
Wenn plötzlich beim Anblick eines architektonischen Objekt wird scheinen, dass Sie an einem Kunstwerk suchen, mit einer hohen Wahrscheinlichkeit, bevor Sie im Stil der Bionik zu bauen.Beispiele für solche Motive können in fast allen Hauptstädten und großen technologisch fortschrittlichsten Städte in der Welt gesehen werden.
Das Design des neuen Jahrtausends
Zurück in den 90er Jahren von dem spanischen Architekten-Team wurde Bauvorhaben, die auf einem völlig neuen Konzept wird erstellt.Dieses 300-stöckigen Gebäude, deren Höhe mehr als 1200 Metern Es wird gedacht, dass die Bewegung des Turms wird mit Hilfe von vierhundert vertikale und horizontale Aufzüge, deren Geschwindigkeit auftreten. - 15 m / s.Länder, die der Projektträger vereinbart ist, war China.Shanghai - Für den Bau wurde das bevölkerungsreichste Stadt entschieden.Die Umsetzung des Projekts wird das demographische Problem in der Region zu lösen.
Turm wird komplett bionische Struktur sein.Architekten glauben, daß dies nur in der Lage, um die Festigkeit und Haltbarkeit bereitzustellen.Der Prototyp-Struktur ist eine Zypresse.Architektonische Komposition wird nicht nur eine zylindrische Form, wie ein Baumstamm, sondern auch die "Wurzeln" - eine neue Art von bionic Fundament.
äußere Beschichtung des Gebäudes - es ist aus Kunststoff und atmungsaktives Material, das die Rinde eines Baumes simuliert.Die Klimaanlage des vertikalen Stadt wird teploreguliruyuschey Analogfunktion der Haut.
Nach Prognosen von Wissenschaftlern und Architekten, wird ein Gebäude bleiben nicht einzigartig.Nach der erfolgreichen Umsetzung der Anzahl von Gebäuden in der bionic Architektur des Planeten zu erhöhen.
Bionic Gebäude um uns
die berühmt Kreationen war die Wissenschaft der Bionik verwendet?Beispiele solcher Strukturen ist leicht zu finden.Holen Sie sich zumindest den Prozess der Erstellung der Eiffelturm.Für eine lange Zeit gab es Gerüchte, dass die 300 Meter hohe Symbol von Frankreich von der Arabischen Ingenieur konstruiert Zeichnungen unbekannt.Später wurde sie vollständig analog zu der Struktur des menschlichen Schienbeins enthüllt.
Neben dem Eiffelturm in der Welt Sie viele Beispiele für bionische Strukturen finden:
- Sydney Opera House wurde in Anlehnung an die Lotusblüte gebaut.
- Beijing National Opera House - eine Nachahmung eines Wassertropfens.
- Schwimmkomplex in Peking.Extern Wiederholen kristalline Struktur des Gitters von Wasser.Erstaunlicher Entwurf Lösung kombiniert Design und eine gute Gelegenheit, um die Energie der Sonne zu akkumulieren und in der Zukunft, es zu benutzen, um alle elektrischen Geräte, die in dem Gebäude zu versorgen.
- Skyscraper "Aqua" sieht aus wie ein Strom von fallendem Wasser.Es befindet sich in Chicago.
- Haus Gründer der Architektur Bionik Antonio Gaudi - ist eine der ersten bionischen Strukturen.Bis heute hat es seine ästhetischen Wert beibehalten und bleibt eine der beliebtesten Sehenswürdigkeiten in Barcelona.
Wissen für jeden
notwendigen Zusammenfassend können wir sicher sagen, alle, dass das Studium Bionik wichtig und für die Entwicklung der modernen Gesellschaft notwendig.Jeder sollte sich mit den wissenschaftlichen Grundlagen der Bionik vertraut zu machen.Ohne dies ist es in vielen Bereichen der menschlichen Tätigkeit unmöglich, Wissenschaft und technologischen Fortschritt.Bionik - unsere Zukunft in Harmonie mit der Natur.
