EntréeExemples de bionique dans la vie humaine. La bionique est une science inspirée par la nature. Caractéristiques des bâtiments architecturaux bioniques
Les formes bioniques se distinguent par leur complexité de conception et leurs formes non linéaires.
L'émergence du terme.
Le concept de « bionique » (du grec « bios » – vie) est apparu au début du XXe siècle. Dans un sens global, il désigne un domaine de connaissance scientifique basé sur la découverte et l'utilisation de modèles de construction de formes naturelles pour résoudre des problèmes techniques, technologiques et artistiques basés sur l'analyse de la structure, de la morphologie et de l'activité vitale. organismes biologiques. Le nom a été proposé par le chercheur américain J. Steele lors d'un symposium à Daytona en 1960 - « Les prototypes vivants de systèmes artificiels - la clé de nouvelle technologie», - au cours de laquelle l'émergence d'un nouveau domaine de connaissance inconnu s'est consolidée. A partir de ce moment, les architectes, designers, constructeurs et ingénieurs sont confrontés à une série de tâches visant à trouver de nouveaux moyens de façonner.
En URSS, au début des années 1980, grâce aux efforts de longue date d'une équipe de spécialistes du laboratoire TsNIELAB, qui a existé jusqu'au début des années 1990, la bionique architecturale est finalement apparue comme une nouvelle direction de l'architecture. A cette époque, la monographie finale d'une grande équipe internationale d'auteurs et d'employés de ce laboratoire, sous la direction générale de Yu. S. Lebedev, « Architectural Bionics » (1990), a été publiée.
Ainsi, la période du milieu du XXe siècle. au début du 21e siècle. en architecture a été marquée par un intérêt accru pour les formes curvilignes complexes, une renaissance, déjà à un nouveau niveau, du concept d'« architecture organique », qui trouve ses racines dans fin XIX- le début du XXe siècle, aux travaux de L. Sullivan et F. L. Wright. Ils croyaient que la forme architecturale, comme la nature vivante, devait être fonctionnelle et se développer, pour ainsi dire, « de l’intérieur vers l’extérieur ».
Le problème de la symbiose harmonieuse de l'environnement architectural et naturel.
Le développement technocratique des dernières décennies a depuis longtemps asservi le mode de vie humain. Peu à peu, l'humanité est sortie de son niche écologique habitat sur la planète. En fait, nous sommes devenus les habitants d’une « nature » artificielle créée à partir de verre, de béton et de plastique, dont la compatibilité avec la vie de l’écosystème naturel se rapproche progressivement de zéro. Et plus la nature artificielle prend le pas sur la nature vivante, plus le besoin humain d’harmonie naturelle devient évident. Le moyen le plus probable de ramener l’humanité « au sein de la nature » et de rétablir l’équilibre entre les deux mondes est le développement de la bionique moderne.
Gratte-ciel de cyprès à Shanghai. Architectes : Maria Rosa Cervera et Javier Pioz.
Opéra de Sydney. Architecte : Jørn Utzon.
Centre de formation Rolex. Architectes : bureau d'architecture japonais SANAA.
La bionique architecturale est un style innovant qui tire le meilleur de la nature : reliefs, contours, principes de formation des formes et interaction avec le monde extérieur. Partout dans le monde, les idées de l'architecture bionique ont été mises en œuvre avec succès par des architectes célèbres : le gratte-ciel en cyprès à Shanghai, l'Opéra de Sydney en Australie, le bâtiment du conseil d'administration de la NMB Bank aux Pays-Bas, le centre de formation Rolex et le musée des fruits au Japon. .
Musée des Fruits. Architecte : Itsuko Hasegawa.
Intérieur du musée du fruit.
De tout temps, il y a eu une continuité des formes naturelles dans l’architecture créée par l’homme. Mais contrairement à l'approche formaliste des années passées, où l'architecte se contentait de copier les formes naturelles, la bionique moderne s'appuie sur les caractéristiques fonctionnelles et fondamentales des organismes vivants - la capacité d'autorégulation, la photosynthèse, le principe de coexistence harmonieuse, etc. L'architecture bionique implique la création de maisons qui sont une extension naturelle qui n'entre pas en conflit avec elle. La poursuite du développement la bionique implique le développement et la création d'éco-maisons - des bâtiments économes en énergie et confortables dotés de systèmes de survie indépendants. La conception d'un tel bâtiment comprend un ensemble d'équipements d'ingénierie. Des matériaux et des structures de bâtiment respectueux de l'environnement sont utilisés pendant la construction. Idéalement, la maison du futur est un système autonome et autonome qui s’intègre parfaitement dans le paysage naturel et existe en harmonie avec la nature. La bionique architecturale moderne a pratiquement fusionné avec le concept d'« éco-architecture » et est directement liée à l'écologie.
Formation de formes passant de la nature vivante à l’architecture.
Chaque créature vivante sur la planète est un système fonctionnel parfait, adapté à environnement. La viabilité de tels systèmes est le résultat d’une évolution sur plusieurs millions d’années. En révélant les secrets de la structure des organismes vivants, on peut accéder à de nouvelles opportunités dans l'architecture des bâtiments.
La formation des formes dans la nature vivante est caractérisée par la plasticité et la combinatoire, une variété de formes et de figures géométriques régulières - cercles, ovales, losanges, cubes, triangles, carrés, divers types de polygones et une variété infinie de formes extrêmement complexes et incroyablement belles. structures légères, durables et économiques créées en combinant ces éléments. De telles structures reflètent la complexité et l'évolution en plusieurs étapes du développement des organismes vivants.
Les principales positions pour étudier la nature du point de vue de la bionique architecturale sont la science des biomatériaux et la biotectonique.
L'objet d'étude en science des biomatériaux concerne diverses propriétés étonnantes des structures naturelles et de leurs « dérivés » - tissus d'organismes animaux, tiges et feuilles de plantes, fils de toile d'araignée, antennes de citrouille, ailes de papillon, etc.
Avec la biotectonique, tout est plus compliqué. Dans ce domaine de la connaissance, les chercheurs s'intéressent moins aux propriétés des matériaux naturels qu'aux principes mêmes de l'existence des organismes vivants. Les principaux problèmes de la biotectonique sont la création de nouvelles structures basées sur les principes et méthodes d'action des biostructures dans la nature vivante, la mise en œuvre de l'adaptation et de la croissance de systèmes tectoniques flexibles basés sur l'adaptation et la croissance des organismes vivants.
En bionique architecturale et de la construction, une grande attention est accordée aux nouvelles technologies de construction. Ainsi, dans le domaine du développement de technologies de construction efficaces et sans déchets, la création de structures en couches est une direction prometteuse. L’idée est empruntée aux mollusques des grands fonds. Leurs coques durables sont constituées d’une alternance de plaques dures et molles. Lorsqu’une plaque dure se fissure, la déformation est absorbée par la couche molle et la fissure ne va pas plus loin.
Technologies de bionique architecturale.
Donnons un exemple de plusieurs des tendances modernes les plus courantes dans le développement de bâtiments bioniques.
1. Maison économe en énergie - un bâtiment à faible consommation d'énergie ou à consommation d'énergie nulle provenant de sources standard (Energy Efficient Building).
2. Maison Passive (Bâtiment Passif) - une structure à thermorégulation passive (refroidissement et chauffage en utilisant l'énergie environnementale). Ces maisons utilisent des matériaux et des structures de construction économes en énergie et ne disposent pratiquement pas de système de chauffage traditionnel.
3. Architecture bioclimatique. Une des tendances du style high-tech. Le principe principal de l'architecture bioclimatique est l'harmonie avec la nature : "... pour qu'un oiseau, volant dans le bureau, ne s'aperçoive pas qu'il se trouve à l'intérieur." Fondamentalement, on connaît de nombreux gratte-ciel bioclimatiques dans lesquels, outre les systèmes de barrière, des vitrages multicouches (technologie double peau) sont activement utilisés pour assurer l'isolation phonique et le soutien du microclimat, associés à la ventilation.
4. Smart House (Bâtiment Intellectuel) - un bâtiment dans lequel, grâce à la technologie informatique et à l'automatisation, le flux de lumière et de chaleur dans les pièces et les structures environnantes est optimisé.
5. Maison saine(Bâtiment Sain) - un bâtiment dans lequel, outre l'utilisation de technologies d'économie d'énergie et de sources d'énergie alternatives, la priorité est donnée aux matériaux de construction naturels (mélanges de terre et d'argile, bois, pierre, sable, etc.) « Sain » les technologies domestiques comprennent des systèmes de purification de l'air contre les fumées, gaz, substances radioactives nocives, etc.
Histoire de l'utilisation des formes architecturales dans la pratique architecturale.
La bionique architecturale n’est pas née par hasard. C'était le résultat d'une expérience antérieure d'utilisation sous une forme ou une autre (le plus souvent associative et imitative) de certaines propriétés ou caractéristiques de formes de nature vivante en architecture - par exemple, dans les salles hypostyles des temples égyptiens de Louxor et Karnak, les chapiteaux et colonnes d'ordres anciens, intérieurs gothiques de cathédrales, etc.
Colonnes de la salle hypostyle du Temple d'Edfou.
L'architecture bionique comprend souvent des bâtiments et des complexes architecturaux qui s'intègrent organiquement dans le paysage naturel, en étant pour ainsi dire une continuation de celui-ci. Par exemple, on peut les appeler les bâtiments de l'architecte suisse moderne Peter Zumthor. Outre les matériaux de construction naturels, il fonctionne avec des éléments naturels déjà existants - montagnes, collines, pelouses, arbres, pratiquement sans les modifier. Ses bâtiments semblent sortir de terre et, parfois, se confondent tellement avec nature environnante qu'ils ne sont pas immédiatement détectables. Par exemple, les thermes suisses, vus de l’extérieur, ressemblent à un simple espace vert.
Bains à Vals. Architecte : Peter Zumthor.
Du point de vue de l'un des concepts de la bionique - l'image d'une maison écologique - même les maisons de village qui nous sont familières peuvent être classées comme architecture bionique. Ils sont créés à partir de matériaux naturels et les structures des villages ruraux ont toujours été harmonieusement intégrées dans le paysage environnant (le point culminant du village est l'église, la plaine est constituée de bâtiments résidentiels, etc.)
Dôme de la cathédrale de Florence. Architecte : Filippo Brunelleschi.
L'émergence de ce domaine dans l'histoire de l'architecture est toujours associée à une sorte d'innovation technique : par exemple, l'architecte italien de la Renaissance F. Brunelleschi a pris une coquille d'œuf comme prototype pour la construction du dôme de la cathédrale de Florence, et Léonard de Vinci a copié les formes de la nature vivante lors de la représentation et de la conception de bâtiments de construction et de bâtiments militaires, et même d'avions. Il est généralement admis que le premier à avoir commencé à étudier la mécanique du vol des modèles vivants « à partir d'une position bionique » fut Léonard de Vinci, qui tenta de développer un avion à aile battante (ornithopter).
Galerie du Parc Güell. Architecte : Antonio Gaudi.
Portail de la Passion du Christ de la Cathédrale de la Sainte Famille (Sagrada Familia).
Progrès de la technologie de la construction aux XIXe et XXe siècles. a donné naissance à de nouvelles possibilités techniques pour interpréter l’architecture de la nature vivante. Cela se reflète dans les œuvres de nombreux architectes, parmi lesquels se distingue bien sûr Antoni Gaudi - le pionnier de l'utilisation généralisée des bioformes dans l'architecture du XXe siècle. Les bâtiments résidentiels conçus et construits par A. Gaudi, le monastère de Güell, la célèbre « Sagrada Familia » (cathédrale de la Sainte Famille, hauteur 170 m) à Barcelone restent encore aujourd'hui des chefs-d'œuvre architecturaux inégalés et, en même temps, les plus talentueux et exemple caractéristique de l'assimilation des formes architecturales naturelles -- leur application et leur développement.
Étage du grenier de la Casa Mila. Architecte : Antonio Gaudi.
Voûte voûtée de la galerie de la Casa Batlló. Architecte : Antonio Gaudi.
A. Gaudi croyait qu'en architecture, comme dans la nature, il n'y avait pas de place pour la copie. En conséquence, ses structures frappent par leur complexité : vous ne trouverez pas deux parties identiques dans ses bâtiments. Ses colonnes représentent des troncs de palmiers avec de l'écorce et des feuilles, les rampes d'escalier imitent des tiges de plantes frisées et les plafonds voûtés reproduisent des cimes d'arbres. Dans ses créations, Gaudi a utilisé des arcs paraboliques, des hyperspirales, des colonnes inclinées, etc., créant une architecture dont la géométrie dépassait les fantaisies architecturales des architectes et des ingénieurs. A. Gaudí a été l'un des premiers à utiliser les propriétés de conception biomorphologiques d'une forme spatialement incurvée, qu'il a incarnée sous la forme d'un paraboloïde hyperbolique d'un petit escalier en brique. Dans le même temps, Gaudi ne se contentait pas de copier des objets naturels, mais interprétait de manière créative les formes naturelles, modifiant les proportions et les caractéristiques rythmiques à grande échelle.
Malgré le fait que la gamme sémantique des bâtiments protobioniques semble assez impressionnante et justifiée, certains experts considèrent la bionique architecturale uniquement comme des bâtiments qui ne répètent pas simplement des formes naturelles ou sont créés à partir de matériaux naturels, mais contiennent dans leurs conceptions les structures et les principes de la nature vivante. .
Construction de la Tour Eiffel. Ingénieur : Gustave Eiffel.
Projet de pont. Architecte : Paolo Soleri.
Ces scientifiques qualifieraient plutôt de protobioniques des bâtiments tels que la Tour Eiffel de 300 mètres de l'ingénieur des ponts A. G. Eiffel, qui reproduit exactement la structure du tibia humain, et le projet de pont de l'architecte P. Soleri, qui rappelle une feuille de céréales enroulée. et développé sur le principe de redistribution des charges dans les tiges des plantes, etc.
Piste cyclable à Krylatskoye. Architectes : N. I. Voronina et A. G. Ospennikov.
En Russie, les lois de la nature vivante ont également été empruntées pour créer certains objets architecturaux de la période « pré-perestroïka ». Les exemples incluent la tour de radio et de télévision Ostankino à Moscou, les installations olympiques - une piste cyclable à Krylatskoye, les revêtements en membrane d'un stade couvert sur l'avenue Mira et une salle universelle de sport et de divertissement à Leningrad, un restaurant dans le parc Primorsky de Bakou et sa connexion. dans la ville de Frunze - le restaurant Bermet et etc.
Parmi les noms d'architectes modernes travaillant dans le sens de la bionique architecturale, on peut citer Norman Foster (http://www.fosterandpartners.com/Projects/ByType/Default.aspx), Santiago Calatrava (http://www.calatrava.com/# /Selected) se démarquent %20works/Architecture?mode=english), Nicholas Grimshaw (http://grimshaw-architects.com/sectors/), Ken Young (http://www.trhamzahyeang.com/project/main.html ), Vincent Calebo ( http://vincent.callebaut.org/projets-groupe-tout.htm l), etc.
Si un aspect de la bionique vous intéresse, écrivez-nous et nous vous en parlerons plus en détail !
Bureau d'architecture "Inttera".
Bionique(du grec bione- élément de la vie, littéralement - vivant), une science à la frontière de la biologie et de la technologie, résolvant des problèmes d'ingénierie basés sur la modélisation de la structure et des fonctions vitales des organismes.
Plus récemment est née la science de la bionique (en 1960), dont le but est d'aider les humains à découvrir les « secrets » de la nature vivante. La nature a créé des mécanismes vivants exceptionnellement parfaits. Les scientifiques sont attirés par la vitesse et le principe de mouvement des dauphins, des baleines, des calamars, des araignées, des taupes, des kangourous, l'art du vol des oiseaux et des insectes, les particularités des organes visuels des mouches, des grenouilles, les organes auditifs des méduses, le « secrets » des écholocateurs chauves-souris, thermolocalisateurs de serpent à sonnettes, etc. et ainsi de suite.
La bionique a trouvé des applications dans des domaines tels que la construction aéronautique et navale, l'astronautique, le génie mécanique, l'architecture, la fabrication d'instruments de navigation, l'exploitation minière, etc.
La bionique dans la construction et l'industrie
Considérons quelques réalisations spécifiques de la bionique qui ont déjà été mises en œuvre à des fins pratiques.
Les manchots se déplacent en glissant dans la neige, en poussant avec leurs nageoires. La motoneige a été développée sur le même principeà l'Institut Polytechnique Gorki. Couché sur la neige avec un fond large, il ne forme pas d'ornière, ne glisse pas et ne se coince pas.
Les constructeurs navals du monde entier s'intéressent depuis longtemps à la forme en forme de poire de la tête de la baleine, qui est plus adaptée au mouvement dans l'eau que la proue en forme de couteau des navires modernes. Comparé aux navires conventionnels, le bateau à vapeur cétacé s'est avéré plus économique.
On en trouve en forme de cône dans les structures des couronnes et des troncs d'arbres, des champignons. C’est exactement la forme qu’ont les moissonneuses-batteuses de charbon. C'est la forme optimale pour résister aux charges de vent et à la gravité. Les architectes utilisent souvent des structures en forme de cône (tour de télévision Ostankino.)
Les structures créées par la nature sont bien plus parfaites que ce que les humains peuvent faire jusqu’à présent.
Le monde des animaux vivant sous terre est riche et diversifié. Les vers de terre et les taupes ont des adaptations étonnantes avec lesquelles ils effectuent des passages souterrains.
Ils sont d'un grand intérêt lors de la création d'unités de fouille souterraines. Par exemple, un modèle original a été développé qui, se déplaçant sous terre comme une taupe, perce un tunnel aux parois lisses et denses.
La bionique a emprunté le principe de la structure du membre postérieur aux amphibiens. En incarnant cela dans un objet tel que des palmes.
Ce ne sont là que quelques exemples de la manière dont les humains appliquent les modèles biologiques. Mais les animaux ont aussi bien d'autres propriétés qui sont utilisées, ou peuvent être utilisées par l'homme : vision ultrasonore des chauves-souris, écholocation des dauphins (à une distance de 20-30 m, un dauphin indique avec précision l'endroit où se trouve une pastille d'un diamètre de 4 mm est tombé).
24/10/2003, vendredi, 18h10, heure de Moscou
Au cours de la dernière décennie, la bionique a reçu une forte impulsion en faveur de nouveaux développements, car les technologies modernes permettent de copier des structures naturelles miniatures avec une précision sans précédent. Dans le même temps, la bionique moderne est en grande partie liée non pas aux conceptions ajourées du passé, mais au développement de nouveaux matériaux qui copient leurs analogues naturels, la robotique et les organes artificiels.Le concept de bionique n’est en aucun cas nouveau. Par exemple, il y a 3000 ans, les Chinois ont tenté d’adopter la méthode de fabrication de la soie à partir d’insectes. Mais à la fin du XXe siècle, la bionique a trouvé un second souffle : les technologies modernes permettent de copier des structures naturelles miniatures avec une précision sans précédent. Ainsi, il y a quelques années, les scientifiques ont pu analyser l'ADN des araignées et créer un analogue artificiel d'une toile soyeuse - le Kevlar. Ce document de synthèse répertorie plusieurs domaines prometteurs de la bionique moderne et présente les cas les plus célèbres d'emprunt à la nature.
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La principale différence entre les structures d’ingénierie humaine et celles créées par la nature réside dans l’incroyable efficacité énergétique de ces dernières. En s'améliorant et en évoluant au fil de millions d'années, les organismes vivants ont appris à vivre, à se déplacer et à se reproduire en utilisant une quantité minimale d'énergie. Ce phénomène repose sur le métabolisme unique des animaux et sur l'échange optimal d'énergie entre sous différentes formes vie. Ainsi, en empruntant des solutions d'ingénierie à la nature, il est possible d'augmenter considérablement l'efficacité énergétique des technologies modernes.
Les matériaux naturels sont ultra bon marché et abondants en quantité, et leur « qualité » est bien meilleure que celles fabriquées par les humains. Ainsi, le matériau du bois de cerf est beaucoup plus résistant que les meilleurs exemples de composites céramiques que les gens ont pu développer. Dans le même temps, les gens utilisent des processus plutôt « stupides » et énergivores pour obtenir certaines substances extrêmement puissantes, et la nature les fabrique de manière beaucoup plus intelligente et efficace. Pour cela, des substances naturelles environnantes (sucres, acides aminés, sels) sont utilisées, mais avec l'utilisation d'un « savoir-faire » - des solutions de conception et d'ingénierie originales, des catalyseurs organiques ultra-efficaces, qui dans de nombreux cas ne sont pas encore accessibles à compréhension humaine. La bionique, quant à elle, étudie et copie le savoir-faire naturel.
Bionique(Noms anglais - "biomimétique") est une direction scientifique et technologique prometteuse pour emprunter des idées précieuses à la nature et les mettre en œuvre sous la forme de solutions d'ingénierie et de conception, ainsi que de nouvelles technologies de l'information. Article bionique connu sous différents noms : par exemple, en Amérique, le terme couramment utilisé "biomimétique", mais parfois ils parlent de biogenèse. L'essence de cette direction scientifique et technologique prometteuse est d'emprunter des idées précieuses à la nature et de les mettre en œuvre sous la forme de solutions d'ingénierie et de conception originales, ainsi que de nouvelles technologies de l'information. Au cours de la dernière décennie, la bionique a reçu une impulsion significative pour de nouveaux développements. Cela est dû au fait que les technologies modernes évoluent vers les niveaux giga et nano et permettent de copier des structures naturelles miniatures avec une précision sans précédent. La bionique moderne est principalement associée au développement de nouveaux matériaux qui copient leurs analogues naturels, la robotique et les organes artificiels. |
La conception de structures naturelles ne peut pas non plus être comparée aux tentatives humaines de concevoir quelque chose qui prétend être naturellement efficace. La forme d'un objet biologique (par exemple, un arbre mature) est généralement créée à la suite d'un long processus d'adaptation, prenant en compte de nombreuses années d'exposition à la fois à des environnements amicaux (par exemple, le soutien d'autres arbres de la forêt) et agressifs. facteurs. Les processus de croissance et de développement impliquent une régulation interactive au niveau cellulaire. Tout cela ensemble garantit une incroyable durabilité du produit tout au long de sa vie. cycle de vie. Une telle adaptabilité dans le processus de mise en forme conduit à la création d'une structure adaptative unique, appelée en bionique système intelligent. Dans le même temps, notre industrie n’a pas encore accès aux technologies permettant de créer des systèmes intelligents qui interagissent avec l’environnement et peuvent s’adapter en modifiant leurs propriétés.
Actuellement, les scientifiques tentent de concevoir des systèmes offrant au moins une adaptabilité minimale à l’environnement. Par exemple, les voitures modernes sont équipées de nombreux capteurs qui mesurent la charge sur des composants individuels et peuvent, par exemple, modifier automatiquement la pression des pneus. Cependant, les développeurs et la science n’en sont qu’au début de ce long voyage.
La promesse des systèmes intelligents est passionnante. Parfait système intelligent sera capable d'améliorer de manière indépendante sa propre conception et de modifier sa forme de diverses manières, par exemple en ajoutant du matériau manquant à certaines parties de la structure, en modifiant la composition chimique de composants individuels, etc. Mais les gens ont-ils suffisamment d’observation et d’intelligence pour apprendre de la nature ?
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La bionique, apparue dans les milieux scientifiques dans la seconde moitié du XXe siècle ? La bionique s'appuie sur des matériaux d'observation des systèmes naturels pour la création de technologies modernes sur cette base.
Le mot « bionique » traduit de l'anglais signifie « connaissance des organismes vivants ». Sa tâche principale (comme mentionné précédemment) est d'identifier les modèles de la nature vivante et de les appliquer dans le système. activité humaine. Pour la première fois, les problèmes de la bionique, ses objectifs et ses fonctions ont été identifiés lors du symposium de Daytona aux États-Unis. Puis, en 1960, on a affirmé avec audace que seuls les mécanismes biologiques pouvaient être les véritables prototypes du développement technique.
Principaux problèmes et tâches de la bionique
- Observation et étude des fonctions et des caractéristiques de systèmes et d'organes individuels d'organismes vivants (par exemple le système nerveux, le cœur ou la peau) pour utiliser les connaissances acquises comme base pour créer les dernières réalisations techniques : véhicules, informatique, etc.
- Étudier le potentiel bioénergétique des organismes vivants pour créer à partir d’eux des moteurs capables d’agir comme des muscles afin d’économiser de l’énergie.
- Etude des procédés de synthèse biochimiques pour le développement d'industries chimiques pour la production de nouveaux détergents et médicaments.
Relation entre la bionique et d'autres domaines de la connaissance humaine
«La bionique est considérée comme un lien entre de nombreuses sciences techniques (électronique, transports, technologies de l'information) et naturelles (médecine, biologie, chimie).»
Les experts soutiennent que combiner la totalité des connaissances existantes en une certaine unité aux fins de leur rationalisation application pratique est le processus le plus nécessaire pour monde moderne. La bionique est apparue lorsque la spécialisation des branches individuelles du savoir s’est intensifiée, privant la science de son unité vitale.
Ainsi, la bionique en biologie est une composante nécessaire qui permet d'appliquer les connaissances acquises dans sa combinaison qualitative avec les mathématiques, la technologie et la chimie. L'établissement de liens similaires entre l'information, les ressources techniques et naturelles fait partie intégrante de la recherche bionique.
Si, au sens le plus large, la bionique est un moyen « d’emprunter » à la nature des idées brillantes pour les derniers développements scientifiques, nous pouvons alors, dans un sens plus étroit, parler de cette science comme d'un lien très étroit entre la biologie et l'aéronautique, la cybernétique, la science des matériaux, la construction, les affaires, la médecine, la chimie, l'architecture et même l'art. Un spécialiste de la bionique doit avoir une observation excessive, ainsi qu'un esprit analytique afin d'être capable de comparer de manière adéquate le matériel existant et nouvellement mis à jour à travers l'évolution et les capacités techniques fournies par le développement de l'humanité.
Poursuivant la conversation sur le sens étroit de la bionique, nous pouvons parler d'une tâche telle que le développement des dernières méthodes d'extraction des ressources naturelles et des minéraux destinés à la production.
Bien que la bionique soit la science qui permet d'utiliser de manière meilleure et plus rationnelle ce que la nature nous offre, l'une de ses fonctions fondamentales est la protection du matériel naturel en tant que source inépuisable de ressources et d'idées pour le progrès continu de la société. Pour y parvenir, les spécialistes de la bionique utilisent trois approches principales.
- Approche mathématique fonctionnelle par programme (étude du schéma du processus en cours, de sa structure, de ses origines et de ses résultats). Cette approche permet de construire un nouveau modèle à partir des outils existants.
- Approche physico-chimique (étude des processus biochimiques). Cette approche offre aux chercheurs la possibilité de synthétiser de nouvelles substances en utilisant des mécanismes établis.
- Application directe de systèmes biologiques dans un cadre technologique, appelée modélisation inverse. Si dans les approches précédentes nous parlions de l'utilisation de matériel biologique pour créer de nouveaux moyens techniques, nous pouvons alors parler de résoudre des problèmes et des questions techniques en recherchant des réponses et des ressources nécessaires dans l'environnement biologique.
Ainsi, la meilleure réponse à la question de savoir ce que la science de la bionique étudie est la suivante. La bionique est la recherche de voies, de moyens et de possibilités permettant de relier les aspects biologiques de l'existence et le progrès technologique dans le but d'accroître le progrès scientifique et en même temps de préserver les ressources naturelles existantes.
Maxime Stoulnikov
Travaux de recherche sur le thème "La bionique - la science des plus grandes possibilités"
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Conférence régionale scientifique et pratique
dans le cadre du forum régional de la jeunesse
"L'avenir, c'est nous !"
Direction des sciences naturelles (physique, biologie)
Travaux de recherche sur le sujet
"La bionique - la science des plus grandes possibilités"
Établissement d'enseignement budgétaire municipal « École organisée n° 7 » à Petrovsk, région de Saratov
Dirigeants:
Filyanina Olga Alexandrovna,
Professeur de Chimie et Biologie
Gerasimova Natalya Anatolevna,
Professeur de mathématiques et de physique,
Petrovsk
avril 2014
- Introduction p. 3-4
- De l'Antiquité à la modernité. p. 5-6
- Sections bioniques :
3.1. bionique architecturale et de construction ; p. 6-8
3.2. biomécanique; pp.8-12
3.3. neurobionique. pp.13-14
4. De superbes petites choses, « vues de la nature ». p. 14-15
5. Conclusion page 16
6. Littérature et ressources Internet utilisées. page 16
Oiseau -
Actif
D'après la loi mathématique
outil,
Pour ce faire,
au pouvoir humain...
Léonard de Vinci.
Aimeriez-vous survoler des voitures d'un seul saut, vous déplacer comme Spider-Man, repérer les ennemis à plusieurs kilomètres et plier des poutres en acier avec vos mains ? Nous devons supposer que oui, mais hélas, cela n’est pas réaliste. C'est irréaliste pour l'instant...
Depuis la création du monde, l’homme s’est intéressé à beaucoup de choses : pourquoi l’eau est humide, pourquoi le jour succède à la nuit, pourquoi on sent le parfum des fleurs, etc. Naturellement, l’homme a essayé de trouver une explication à cela. Mais plus il en apprenait, plus de questions surgissaient en lui : une personne peut-elle voler comme un oiseau, nager comme un poisson, comment les animaux « connaissent-ils » l'approche d'une tempête, un tremblement de terre imminent, une éruption volcanique à venir, est-il possible de créer une intelligence artificielle ?
Il y a beaucoup de questions « pourquoi » ; souvent ces questions ne sont pas interprétées scientifiquement, donnant lieu à la fiction et à la superstition. Pour ce faire, il faut avoir de bonnes connaissances dans de nombreux domaines : physique et chimie, astronomie et biologie, géographie et écologie, mathématiques et technologie, médecine et espace.
Existe-t-il une science qui combinerait tout et serait capable de combiner l’incongru ? Il s'avère que ça existe !
Article mes recherches - la science de la bionique - " BIO Logia » et « Tech NIKA ».
Objectif du travail de recherche :la nécessité de l'émergence de la science de la bionique, ses capacités et ses limites d'applicabilité.
Pour ce faire, vous pouvez mettre une ligne Tâches:
1. Découvrez ce qu’est la « bionique ».
2. Retracer l'histoire du développement de la science de la « Bionique » : de l'Antiquité à la modernité et ses relations avec les autres sciences.
3. Identifiez les principales sections de la bionique.
4. Ce pour quoi nous devons remercier la nature : les possibilités ouvertes et les mystères de la bionique.
Méthodes de recherche:
Théorique:
- étude d'articles scientifiques, littérature sur le sujet.
Pratique:
Observation;
Généralisation.
Importance pratique.
Je pense que mon travail sera utile et intéressant pour un large éventail d'étudiants et d'enseignants, puisque nous vivons tous dans la nature selon les lois qu'elle a créées. Une personne ne doit maîtriser habilement les connaissances que pour traduire en technologie toutes les allusions de la nature et révéler ses secrets.
De l'Antiquité aux temps modernes
La bionique, une science appliquée qui étudie la possibilité de combiner des organismes vivants et des dispositifs techniques, se développe aujourd'hui à un rythme très rapide.
Le désir d'avoir des capacités qui dépassent celles que la nature nous a données est profondément ancré dans chaque personne - n'importe quel entraîneur de fitness ou chirurgien plasticien le confirmera. Notre corps a une incroyable capacité d’adaptation, mais il y a certaines choses qu’il ne peut pas faire. Par exemple, nous ne savons pas parler à ceux qui sont hors de portée de voix, nous ne sommes pas capables de voler. C'est pourquoi nous avons besoin de téléphones et d'avions. Pour compenser leurs imperfections, les gens ont longtemps utilisé divers appareils « externes », mais avec le développement de la science, les outils sont progressivement devenus plus petits et plus proches de nous.
De plus, tout le monde sait que si quelque chose arrive à son corps, les médecins effectueront des « réparations » en utilisant les technologies médicales les plus modernes.
Si nous mettons ensemble ces deux concepts simples, nous pouvons avoir une idée de la prochaine étape de l’évolution humaine. À l’avenir, les médecins seront non seulement capables de restaurer les organismes « endommagés » ou « en panne », mais ils commenceront également à améliorer activement les personnes, les rendant plus fortes et plus rapides que ce que la nature a réussi à faire. C’est précisément l’essence de la bionique, et nous sommes aujourd’hui au seuil de l’émergence d’un nouveau type de personne. Peut-être que l'un de nous le deviendra...
Léonard de Vinci est considéré comme l'ancêtre de la bionique. Ses dessins et schémas d'avions étaient basés sur la structure d'une aile d'oiseau. A notre époque, d'après les dessins de Léonard de Vinci, le modelage a été réalisé à plusieurs reprises ornithoptères (du grec órnis, genre órnithos - oiseau et pterón - aile), volant , un avion plus lourd que l'air aux ailes battantes). Parmi les êtres vivants, les oiseaux, par exemple, utilisent les battements de leurs ailes pour voler.
Parmi les scientifiques modernes, on peut citer le nom d'Osip M.R. Delgado.
A l’aide de ses appareils radioélectroniques, il étudia les caractéristiques neurologiques et physiques des animaux. Et sur cette base, j'ai essayé de développer des algorithmes pour contrôler les organismes vivants.
Bionique (du grec Biōn - élément de vie, littéralement - vivant), une science à la frontière de la biologie et de la technologie, résolvant des problèmes d'ingénierie basés sur la modélisation de la structure et des fonctions vitales des organismes. La bionique est étroitement liée à la biologie, à la physique, à la chimie, à la cybernétique et aux sciences de l'ingénieur - électronique, navigation, communications, affaires maritimes, etc. /BSE.1978/
L'année officielle de naissance de la bionique est considérée comme étant 1960 Les scientifiques bioniques ont choisi comme emblème un scalpel et un fer à souder, reliés par un signe intégral, et leur devise est «Les prototypes vivants sont la clé des nouvelles technologies».
De nombreux modèles bioniques, avant d'être mis en œuvre techniquement, commencent leur vie sur un ordinateur, où Programme d'ordinateur– modèle bionique.
Aujourd'hui, la bionique a plusieurs directions.
Sections bioniques
- Bionique architecturale et de construction.
Un exemple frappant de bionique architecturale et constructive - completanalogie avec la structure des tiges de céréaleset des immeubles de grande hauteur modernes. Les tiges des plantes céréalières sont capables de supporter de lourdes charges sans se briser sous le poids de l'inflorescence. Si le vent les plie au sol, ils retrouvent rapidement leur position verticale. Quel est le secret ? Il s’avère que leur structure est similaire à la conception des immeubles de grande hauteur modernes. tuyaux d'usine - l'une des dernières réalisations de la pensée technique.
Les célèbres architectes espagnols M.R. Cervera et H. Ploz, adeptes actifs de la bionique, ont commencé à rechercher des « structures dynamiques » en 1985 et, en 1991, ils ont organisé la « Société de soutien à l'innovation en architecture ». Un groupe sous leur direction, composé d'architectes, d'ingénieurs, de designers, de biologistes et de psychologues, a développé le projet "Ville à tour bionique verticale" Dans 15 ans, une ville-tour devrait apparaître à Shanghai (selon les scientifiques, dans 20 ans la population de Shanghai pourrait atteindre 30 millions d'habitants). La ville-tour est conçue pour 100 000 personnes, le projet est basé sur le « principe de la construction en bois ».
La ville-tour aura la forme cyprès 1128 m de haut avec une circonférence à la base de 133 m sur 100 m et au point le plus large de 166 m sur 133 m. La tour aura 300 étages, et ils seront répartis en 12 blocs verticaux de 80 étages.
Pour le 100e anniversaire de la Révolution française, une exposition universelle a été organisée à Paris. Sur le territoire de cette exposition, il était prévu d'ériger une tour qui symboliserait la grandeur Révolution française, et les dernières avancées technologiques. Plus de 700 projets ont été soumis au concours, le meilleur étant celui de l'ingénieur des ponts Alexandre Gustave Eiffel. A la fin du XIXe siècle, la tour, du nom de son créateur, émerveillait le monde entier par son ajourage et sa beauté. La tour de 300 mètres est devenue une sorte de symbole de Paris. Il y avait des rumeurs selon lesquelles la tour aurait été construite d'après les dessins d'un scientifique arabe inconnu. Et ce n'est qu'après plus d'un demi-siècle que les biologistes et les ingénieurs ont fait une découverte inattendue : la conception tour Eiffel répète exactement la structure du grand tibia , supportant facilement le poids du corps humain. Même les angles entre les surfaces portantes coïncident. C'en est un autre Exemple illustratif la bionique en action.
En bionique architecturale et de la construction, une grande attention est accordée aux nouvelles technologies de construction. Par exemple, dans le domaine du développement de technologies de construction efficaces et sans déchets, une direction prometteuse est la créationstructures en couches. L'idée a été empruntée àmollusques des grands fonds. Leurs coquilles durables, comme celles de l’ormeau très répandu, sont constituées d’une alternance de plaques dures et molles. Lorsqu’une plaque dure se fissure, la déformation est absorbée par la couche molle et la fissure ne va pas plus loin. Cette technologie peut également être utilisée pour couvrir les voitures.
2. Biomécanique
Localisateurs naturels. Baromètres et sismographes en direct.
La recherche la plus avancée en bionique est le développement de moyens biologiques de détection, de navigation et d'orientation ; un ensemble d'études liées à la modélisation des fonctions et des structures du cerveau des animaux supérieurs et des humains ; création de systèmes de contrôle bioélectrique et recherche sur la problématique « homme-machine ». Ces domaines sont étroitement liés les uns aux autres. Pourquoi la nature est-elle si en avance sur l’homme au niveau actuel de développement technologique ?
On sait depuis longtemps que les oiseaux, les poissons et les insectes réagissent de manière très sensible et précise aux changements climatiques. Le vol bas des hirondelles laisse présager un orage. Par l’accumulation de méduses près du rivage, les pêcheurs sauront qu’ils peuvent aller pêcher, la mer sera calme.
Animaux - "biosynoptiques"sont par nature dotés de « dispositifs » ultra-sensibles uniques. La tâche de la bionique n'est pas seulement de trouver ces mécanismes, mais aussi de comprendre leur action et de la recréer dans circuits électroniques, appareils, structures.
Complexe d'exploration système de navigation les poissons et les oiseaux parcourant des milliers de kilomètres au cours de leurs migrations et retournant infailliblement à leur place pour frayer, hiverner et élever leurs poussins, contribuent au développement de systèmes de suivi, de guidage et de reconnaissance d'objets très sensibles.
De nombreux organismes vivants disposent de systèmes analytiques que les humains ne possèdent pas. Par exemple, les sauterelles ont un tubercule sur le 12e segment antenne qui détecte le rayonnement infrarouge. Les requins et les raies ont des canaux sur la tête et sur le devant du corps qui perçoivent les changements de température de 0,10 C. Les escargots, les fourmis et les termites ont des dispositifs qui perçoivent les rayonnements radioactifs. Beaucoup réagissent aux changements du champ magnétique (principalement les oiseaux et les insectes effectuant des migrations sur de longues distances). Les hiboux, les chauves-souris, les dauphins, les baleines et la plupart des insectes perçoivent les vibrations infrarouges et ultrasonores. Les yeux d'une abeille réagissent à la lumière ultraviolette, ceux d'un cafard à l'infrarouge.
L'organe sensible à la chaleur du serpent à sonnette détecte des changements de température de 0,0010 C ; l'organe électrique des poissons (raies, anguilles électriques) perçoit des potentiels de 0,01 microvolts, les yeux de nombreux animaux nocturnes réagissent à des quanta uniques de lumière, les poissons détectent un changement dans la concentration d'une substance dans l'eau de 1 mg/m3 (=1 µg/l).
Il existe bien d'autres systèmes d'orientation spatiale dont la structure n'a pas encore été étudiée : les abeilles et les guêpes sont bien orientées par le soleil, les papillons mâles (par exemple, oeil de paon nocturne, sphinx à tête de mort, etc.) trouvent une femelle à une distance de 10 km. Les tortues de mer et de nombreux poissons (anguilles, esturgeons, saumons) nagent à plusieurs milliers de kilomètres de leurs côtes d'origine et reviennent indubitablement pondre et frayer au même endroit où ils ont commencé leur parcours de vie. On suppose qu'ils ont deux systèmes d'orientation : lointain, par les étoiles et le soleil, et proche, par l'odorat (la chimie des eaux côtières).
En règle générale, les chauves-souris sont petites et, soyons honnêtes, pour beaucoup d'entre nous, des créatures désagréables, voire répugnantes. Mais il se trouve que nous les traitons avec des préjugés, dont la base est généralement constituée de divers types de légendes et de croyances qui se sont développées à l'époque où les gens croyaient aux esprits et aux mauvais esprits.
La chauve-souris est un objet unique pour les scientifiques en bioacoustique. Elle peut naviguer en toute liberté dans l’obscurité totale, sans se heurter à des obstacles. De plus, ayant une mauvaise vue, la chauve-souris détecte et attrape à la volée les petits insectes, distingue un moustique volant d'un point précipité dans le vent, un insecte comestible d'une coccinelle insipide.
Le scientifique italien Lazzaro Spallanzani s'est intéressé pour la première fois à cette capacité inhabituelle des chauves-souris en 1793. Au début, il a essayé de découvrir de quelle manière différents animaux se dirigeaient dans l'obscurité. Il a réussi à établir : les hiboux et autres créatures nocturnes voient bien dans le noir. Il est vrai que dans l’obscurité totale, eux aussi deviennent impuissants. Mais lorsqu’il a commencé à expérimenter avec des chauves-souris, il a découvert qu’une obscurité aussi complète ne constituait pas un obstacle pour elles. Puis Spallanzani est allé plus loin : il a simplement privé plusieurs chauves-souris de la vue. Et quoi? Cela ne changeait rien à leur comportement : ils étaient tout aussi excellents pour chasser les insectes que les voyants. Spallanzani en est devenu convaincu lorsqu'il a ouvert l'estomac de souris expérimentales.
L'intérêt pour le mystère grandit. Surtout après que Spallanzani ait pris connaissance des expériences du biologiste suisse Charles Jurin, qui est arrivé en 1799 à la conclusion que les chauves-souris peuvent se passer de la vision, mais que tout dommage auditif grave leur est fatal. Dès qu'ils se bouchèrent les oreilles avec des tubes de cuivre spéciaux, ils commencèrent à se cogner aveuglément et au hasard sur tous les obstacles qui apparaissaient sur leur chemin. Parallèlement, diverses expériences ont montré que les perturbations du fonctionnement des organes de la vision, du toucher, de l'odorat et du goût n'ont aucun effet sur le vol des chauves-souris.
Les expériences de Spallanzani étaient sans aucun doute impressionnantes, mais elles étaient clairement en avance sur leur temps. Spallanzani n'a pas pu répondre à la question principale et tout à fait scientifiquement correcte : si ce n'est l'ouïe ou la vision, alors qu'est-ce qui, dans ce cas, aide les chauves-souris à si bien naviguer dans l'espace ?
À cette époque, ils ne savaient rien des ultrasons ni du fait que les animaux pouvaient avoir d’autres organes (systèmes) de perception, pas seulement des oreilles et des yeux. D’ailleurs, c’est dans cet esprit que certains scientifiques ont tenté d’expliquer les expériences de Spallanzani : disent-ils, les chauves-souris ont un sens subtil du toucher, dont les organes sont très probablement situés dans les membranes de leurs ailes...
Le résultat final fut que les expériences de Spallanzani furent longtemps oubliées. Ce n'est qu'à notre époque, plus de cent ans plus tard, que le soi-disant « problème spallanzanien des chauves-souris », comme l'ont surnommé les scientifiques eux-mêmes, a été résolu. Cela est devenu possible grâce à l’émergence de nouveaux outils de recherche basés sur l’électronique.
Le physicien de l'Université Harvard, G. Pierce, a pu découvrir que les chauves-souris produisent des sons qui dépassent le seuil d'audibilité de l'oreille humaine.
Éléments aérodynamiques.
Le fondateur de l'aérodynamique moderne N. E. Joukovski a soigneusement étudié le mécanisme de vol des oiseaux et les conditions qui leur permettent de planer dans les airs. C’est sur la base de l’étude du vol des oiseaux qu’est née l’aviation.
Les insectes possèdent dans la nature des machines volantes encore plus avancées. En termes d'efficacité de vol, de vitesse relative et de maniabilité, ils n'ont pas d'égal. L'idée de création avion, qui reposerait sur le principe du vol des insectes, attend son autorisation. Pour éviter l'apparition de vibrations nocives pendant le vol, les insectes à vol rapide ont des épaississements chitineux aux extrémités de leurs ailes. Les concepteurs d'avions utilisent désormais des dispositifs similaires pour les ailes des avions, éliminant ainsi le risque de vibration.
Propulsion à réaction.
La propulsion à réaction, utilisée dans les avions, les fusées et les engins spatiaux, est également caractéristique des céphalopodes - poulpes, calmars, seiches. La propulsion à réaction du calmar présente le plus grand intérêt technologique. Essentiellement, le calmar possède deux mécanismes de propulsion fondamentalement différents. Lorsqu'il se déplace lentement, il utilise une grande nageoire en forme de losange qui se plie périodiquement. Pour un lancer rapide, l'animal utilise une propulsion à réaction. Tissu musculaire - le manteau entoure le corps du mollusque de tous côtés, son volume représente presque la moitié du volume de son corps. Avec la méthode de nage au jet, l'animal aspire de l'eau dans la cavité du manteau à travers l'espace du manteau. Le mouvement du calmar est créé en jetant un jet d'eau à travers une buse étroite (entonnoir). Cette buse est équipée d'une valve spéciale et les muscles peuvent la faire tourner, changeant ainsi la direction du mouvement. Le système de propulsion du calmar est très économique, grâce à quoi il peut atteindre des vitesses de 70 km/h, certains chercheurs pensent même jusqu'à 150 km/h.
Hydroglisseur La forme du corps est semblable à celle d'un dauphin. Le planeur est magnifique et roule vite, ayant la capacité de jouer naturellement dans les vagues comme un dauphin, en agitant sa nageoire. Le corps est en polycarbonate. Le moteur est très puissant. Le premier dauphin de ce type a été construit par Innespace en 2001.
Durant la Première Guerre mondiale, la flotte britannique subit d'énormes pertes à cause des sous-marins allemands. Il fallait apprendre à les détecter et à les suivre. Des dispositifs spéciaux ont été créés à cet effet. hydrophones. Ces appareils étaient censés détecter les sous-marins ennemis grâce au bruit des hélices. Ils étaient installés sur des navires, mais pendant que le navire se déplaçait, le mouvement de l'eau au niveau du trou de réception de l'hydrophone créait un bruit qui couvrait le bruit du sous-marin. Le physicien Robert Wood a suggéré que les ingénieurs apprennent... des phoques, qui entendent bien lorsqu'ils se déplacent dans l'eau. En conséquence, le trou de réception de l'hydrophone a été façonné oreillette phoque, et les hydrophones ont commencé à «entendre» même à pleine vitesse du navire.
3. Neurobionique.
Quel garçon ne serait pas intéressé à jouer aux robots ou à regarder un film sur Terminator ou Wolverine ? Les bioniciens les plus dévoués sont les ingénieurs qui conçoivent les robots. Il existe un point de vue selon lequel, à l'avenir, les robots ne pourront fonctionner efficacement que s'ils ressemblent le plus possible aux humains. Les développeurs de la bionique partent du fait que les robots devront fonctionner dans des conditions urbaines et domestiques, c'est-à-dire dans un environnement « humain » avec des escaliers, des portes et d'autres obstacles d'une certaine taille. Par conséquent, ils doivent au minimum correspondre à une personne en termes de taille et de principes de mouvement. En d’autres termes, le robot doit avoir des jambes, et les roues, chenilles, etc. ne sont pas du tout adaptées à la ville. Et de qui devrions-nous copier le dessin des pattes, sinon des animaux ? Un robot miniature à six pattes (hexapode) d'environ 17 cm de long, de l'université de Stanford, court déjà à une vitesse de 55 cm/s.
Un cœur artificiel a été créé à partir de matériaux biologiques. Nouveau découverte scientifique pourrait mettre fin à la pénurie de donneurs d’organes.
Un groupe de chercheurs de l'Université du Minnesota tente de créer une méthode fondamentalement nouvelle pour traiter 22 millions de personnes - c'est le nombre de personnes dans le monde qui vivent avec une maladie cardiaque. Les scientifiques ont réussi à retirer les cellules musculaires du cœur, en préservant uniquement la structure des valvules cardiaques et vaisseaux sanguins. De nouvelles cellules ont été transplantées dans ce cadre.
Le triomphe de la bionique – une main artificielle. Des scientifiques de l'Institut de réadaptation de Chicago ont réussi à créer une prothèse bionique qui permet au patient non seulement de contrôler sa main avec ses pensées, mais également de reconnaître certaines sensations. La propriétaire de la main bionique était Claudia Mitchell, une ancienne officier militaire. marine ETATS-UNIS. En 2005, Mitchell a été blessé dans un accident. Les chirurgiens ont dû amputer main gauche Mitchell jusqu'à l'épaule. En conséquence, les nerfs qui auraient pu être utilisés pour contrôler la prothèse sont restés inutilisés.
De superbes petites choses « vues de la nature »
Le fameux emprunt a été réalisé par l'ingénieur suisse George de
Mestral en 1955. Il se promenait souvent avec son chien et remarquait que d'étranges plantes collaient constamment à sa fourrure. Après avoir étudié le phénomène, de Mestral a déterminé que cela était possible grâce à de petits crochets sur les fruits de la bardane. En conséquence, l’ingénieur a réalisé l’importance de sa découverte et huit ans plus tard, il a breveté un « Velcro » pratique.
Les ventouses ont été inventées en étudiant les poulpes.
Les fabricants de boissons gazeuses sont constamment à la recherche de nouvelles façons de conditionner leurs produits. Dans le même temps, un pommier ordinaire a résolu ce problème il y a longtemps. Une pomme est composée à 97 % d'eau, emballée non pas dans du carton de bois, mais dans une peau comestible suffisamment appétissante pour attirer les animaux à manger le fruit et à distribuer les grains.
Les fils d'araignées, une création étonnante de la nature, ont attiré l'attention des ingénieurs. La toile était le prototype pour la construction d'un pont sur de longs câbles flexibles, marquant ainsi le début de la construction de ponts suspendus solides et beaux.
Un nouveau type d’arme a été développé, capable de choquer les troupes ennemies grâce aux ultrasons. Ce principe d'influence a été emprunté aux tigres. Le rugissement d'un prédateur contient des fréquences ultra-basses qui, bien que non perçues par les humains comme du son, ont sur eux un effet paralysant.
L'aiguille du scarificateur est utilisée pour prélever du sang, conçue selon le principe qui reproduit complètement la structure de l'incisive. chauve souris, dont la morsure est indolore et accompagnée de saignements abondants.
La seringue à piston qui nous est familière imite l'appareil suceur de sang - moustique et puces, dont tout le monde connaît la piqûre.
Des « parachutes » moelleux ralentissent la chute des graines de pissenlit au sol, tout comme un parachute ralentit la chute d’une personne.
Conclusion.
Le potentiel de la bionique est vraiment illimité...
L’humanité essaie d’examiner de plus près les méthodes de la nature afin de les utiliser ensuite judicieusement dans la technologie. La nature est comme un immense bureau d’ingénierie qui a toujours la bonne solution à toute situation. L’homme moderne ne doit pas détruire la nature, mais la prendre comme modèle. Avec sa diversité de flore et de faune, la nature peut aider une personne à trouver la bonne solution technique à des problèmes complexes et une issue à toute situation.
C'était très intéressant pour moi de travailler sur ce sujet. À l'avenir, je continuerai à travailler sur l'étude des réalisations de la bionique.
LA NATURE COMME NORME – ET IL Y A LA BIONIQUE !
Littérature:
1. Bionique. V. Martek, éd. : Mir, 1967
2. Qu'est-ce que la bionique. Série "Bibliothèque scientifique populaire". Astachenkov P.T. M., Voenizdat, 1963
3. Bionique architecturale Yu.S. Lebedev, V.I. Rabinovich et autres, Moscou, Stroyizdat, 1990. 4.
Ressources Internet utilisées
Htth://www/cnews/ru/news/top/index. Shtml 2003/08/21/147736 ;
Bio-nika.narod.ru
www.computerra.ru/xterra
- http://ru.wikipedia.org/ wiki/Bionique
Www.zipsites.ru/matematika_estestv_nauki/fizika/astashenkov_bionika/
Http://factopedia.ru/publication/4097
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