Lema
Bionics: "La natura ho sap millor". Quina mena de ciència és aquesta? El mateix nom i aquest lema ens fan entendre que la biònica està connectada amb la natura. Molts de nos altres ens trobem diàriament amb els elements i els resultats de la ciència de la biònica sense ni tan sols saber-ho.
Has sentit parlar de la ciència de la biònica?
La biologia és un coneixement popular que ens presentem a l'escola. Per alguna raó, molts creuen que la biònica és una de les subseccions de la biologia. De fet, aquesta afirmació no és del tot exacta. De fet, en el sentit estricte de la paraula, la biònica és una ciència que estudia els organismes vius. Però més sovint, estem acostumats a associar alguna cosa més amb aquest ensenyament. La biònica aplicada és una ciència que combina biologia i tecnologia.
Subjecte i objecte d'investigació biònica
Què estudia la biònica? Per respondre a aquesta pregunta, hem de tenir en compte la divisió estructural de l'ensenyament en si.
La biònica biològica explora la natura tal com és, sense intentar interferir. L'objecte del seu estudi són els processos que ocorren dins dels sistemes biològics.
La biònica teòrica s'ocupa de l'estudi d'aquells principis que s'han vist a la natura, i sobre la seva base crea una teoria teòrica.model, més aplicat en tecnologies.
La biònica pràctica (tècnica) és l'aplicació de models teòrics a la pràctica. Per dir-ho així, la introducció pràctica de la natura al món tècnic.
On va començar tot?
El gran Leonardo da Vinci és anomenat el pare de la biònica. En els registres d'aquest geni, es poden trobar els primers intents d'incorporació tècnica dels mecanismes naturals. Els dibuixos de Da Vinci il·lustren el seu desig de crear un avió capaç de moure les ales com un ocell en vol. En un moment, aquestes idees eren massa agosarades per ser demandades. Van cridar l'atenció sobre ells mateixos molt més tard.
El primer a aplicar els principis de la biònica a l'arquitectura va ser Antoni Gaudí i Curnet. El seu nom està fermament imprès en la història d'aquesta ciència. Les estructures arquitectòniques dissenyades pel gran Gaudí eren impressionants en el moment de la seva construcció, i causen la mateixa delícia molts anys després entre els observadors moderns.
La següent persona que va donar suport a la idea de la simbiosi de la natura i la tecnologia va ser Rudolf Steiner. Sota el seu lideratge, va començar l'ús generalitzat dels principis biònics en el disseny d'edificis.
L'establiment de la biònica com a ciència independent es va produir només l'any 1960 en un simposi científic a Daytona.
El desenvolupament de la tecnologia informàtica i el modelatge matemàtic permet als arquitectes moderns encarnar les pistes de la natura molt més ràpidament i amb més precisió a l'arquitectura i altres indústries.
Prototips naturals d'invents tècnics
El més fàcilun exemple de la manifestació de la ciència de la biònica és la invenció de les frontisses. Un muntatge familiar basat en el principi de rotació d'una part de l'estructura al voltant d'una altra. Aquest principi el fan servir les petxines per controlar les seves dues ales i, si cal, obrir-les o tancar-les. Les escopinyes gegants del Pacífic arriben a unes mides de 15-20 cm. El principi de la frontissa en connectar les seves closques és clarament visible a ull nu. Els petits representants d'aquesta espècie utilitzen el mateix mètode per fixar les vàlvules.
A la vida quotidiana fem servir sovint una varietat de pinces. El bec afilat i semblant a una paparra del godrit es converteix en un anàleg natural d'aquest dispositiu. Aquests ocells utilitzen un bec prim per enganxar-lo al sòl tou i treure petits escarabats, cucs, etc.
Molts dispositius i dispositius moderns estan equipats amb ventoses. Per exemple, s'utilitzen per millorar el disseny de les potes de diversos aparells de cuina per tal d'evitar que rellisquin durant el funcionament. A més, les sabates especials per als netejavidres d'edificis de gran alçada estan equipades amb ventoses per garantir la seva fixació segura. Aquest senzill dispositiu també està manllevat de la natura. La granota arborícola, que té ventoses als peus, manté amb habilitat inusual les fulles de les plantes llises i relliscoses, i el pop les necessita per a un contacte proper amb les seves víctimes.
Podeu trobar molts exemples. La biònica és exactament la ciència que ajuda una persona a demanar prestades solucions tècniques de la natura per als seus invents.
Qui és el primer - natura opersones?
De vegades passa que aquest o aquell invent de la humanitat fa temps que està "patentat" per la naturalesa. És a dir, els inventors, quan creen alguna cosa, no copien, sinó que ells mateixos proposen una tecnologia o un principi de funcionament, i més tard resulta que això existeix a la natura des de fa molt de temps i es podria simplement mirar i adoptar.
Això va passar amb el velcro habitual, que fa servir una persona per subjectar la roba. S'ha comprovat que en l'estructura de les plomes d'ocells també s'utilitzen ganxos per connectar barbes primes entre si, semblants als que es troben amb el velcro.
A l'estructura de les canonades de fàbrica hi ha una analogia amb les tiges buides dels cereals. El reforç longitudinal utilitzat a les canonades és similar a les bandes d'esclerènquima de la tija. Anells de rigidització d'acer - intersticis. La pell fina a l'exterior de la tija és un anàleg del reforç en espiral a l'estructura de les canonades. Malgrat la colossal semblança de l'estructura, els científics van inventar de manera independent aquest mètode per construir canonades de fàbrica i només més tard van veure la identitat d'aquesta estructura amb elements naturals.
Biònica i medicina
L'ús de la biònica en medicina fa possible salvar la vida de molts pacients. S'està treballant sense parar per crear òrgans artificials que puguin funcionar en simbiosi amb el cos humà.
Dane Dennis Aabo va ser el primer a provar una pròtesi biònica. Va perdre la meitat del braç, però ara té la capacitat de percebre objectes mitjançant el tacte mitjançant la invenció dels metges. La seva pròtesiconnectat a les terminacions nervioses de l'extremitat afectada. Els sensors artificials dels dits són capaços de recollir informació sobre objectes en contacte i transmetre-la al cervell. El disseny encara no s'ha concretat de moment, és molt voluminós, cosa que dificulta el seu ús a la vida quotidiana, però encara ara aquesta tecnologia es pot anomenar un autèntic descobriment.
Totes les investigacions en aquesta direcció es basen completament en la còpia de processos i mecanismes naturals i la seva implementació tècnica. Això és biònica mèdica. Els comentaris dels científics diuen que aviat els seus treballs permetran canviar els òrgans humans vius gastats i utilitzar prototips mecànics. Aquest serà realment el gran avenç en medicina.
Biònica a l'arquitectura
La biònica de l'arquitectura i la construcció és una branca especial de la ciència biònica, la tasca de la qual és la reunificació orgànica de l'arquitectura i la natura. Recentment, cada cop més sovint, quan es dissenyen estructures modernes, recorren als principis biònics manllevats dels organismes vius.
Avui la biònica arquitectònica s'ha convertit en un estil arquitectònic independent. Va néixer d'una simple còpia de formularis, i ara la tasca d'aquesta ciència s'ha convertit en adoptar els principis, les característiques organitzatives i implementar-los tècnicament.
De vegades, aquest estil arquitectònic s'anomena estil ecològic. Això es deu al fet que les regles bàsiques de la biònica són:
- cerqueu solucions òptimes;
- principi d'estalvi de materials;
- principi de màxima sostenibilitat;
- principi d'estalvi d'energia.
Com podeu veure, la biònica en arquitectura no és només formes impressionants, sinó també tecnologies avançades que us permeten crear una estructura que compleixi els requisits moderns.
Característiques de les estructures biòniques arquitectòniques
A partir de l'experiència passada en arquitectura i construcció, podem dir que totes les estructures humanes són fràgils i de curta durada si no utilitzen les lleis de la natura. Els edificis biònics, a més de formes sorprenents i solucions arquitectòniques atrevides, tenen durabilitat, la capacitat de suportar fenòmens naturals adversos i cataclismes.
A l'exterior dels edificis construïts amb aquest estil es poden veure elements de relleus, formes i contorns, copiats amb habilitat pels enginyers dissenyadors a partir d'objectes vius i naturals i magistralment encarnats per arquitectes-constructors.
Si de sobte, en contemplar un objecte arquitectònic, sembla que esteu mirant una obra d'art, amb molta probabilitat teniu un edifici d'estil biònic. Es poden veure exemples d'aquestes estructures a gairebé totes les capitals dels països i grans ciutats tecnològicament avançades del món.
La construcció del nou mil·lenni
A la dècada dels 90, un equip d'arquitectes espanyols va crear un projecte d'edifici basat en un concepte completament nou. Es tracta d'un edifici de 300 plantes, l'alçada del qual superarà els 1200 m. Està previst que el moviment per aquesta torre es faci amb l'ajuda de quatre-cents ascensors verticals i horitzontals, la velocitat dels quals és de 15 m/s. país,va acceptar patrocinar aquest projecte, era la Xina. La ciutat més densament poblada, Xangai, va ser escollida per a la construcció. La implementació del projecte solucionarà el problema demogràfic de la regió.
La torre tindrà una estructura totalment biònica. Els arquitectes creuen que només això pot garantir la resistència i la durabilitat de l'estructura. El prototip de l'estructura és un xiprer. La composició arquitectònica no només tindrà una forma cilíndrica semblant a un tronc d'arbre, sinó també "arrels": un nou tipus de fonamentació biònica.
La coberta exterior de l'edifici és un material plàstic i transpirable que imita l'escorça d'un arbre. El sistema d'aire condicionat d'aquesta ciutat vertical serà anàleg a la funció termoreguladora de la pell.
Segons les previsions de científics i arquitectes, aquest edifici no seguirà sent l'únic d'aquest tipus. Després d'una implementació satisfactòria, el nombre d'estructures biòniques a l'arquitectura del planeta només augmentarà.
Edificis biònics al nostre voltant
En quines creacions famoses es va utilitzar la ciència de la biònica? Exemples d'aquestes estructures són fàcils de trobar. Preneu almenys el procés de creació de la Torre Eiffel. Durant molt de temps hi va haver rumors que aquest símbol de França de 300 metres es va construir segons els dibuixos d'un enginyer àrab desconegut. Més tard, es va revelar la seva completa analogia amb l'estructura de la tíbia humana.
A més de la Torre Eiffel, hi ha molts exemples d'estructures biòniques arreu del món:
- L'Òpera de Sydney es va construir de manera semblant a una flor de lotus.
- BeijingNational Opera House: imitació d'una gota d'aigua.
- Complex de natació a Pequín. Exteriorment, repeteix l'estructura cristal·lina de la xarxa d'aigua. Una solució de disseny sorprenent combina la capacitat útil de l'estructura per acumular energia solar i després utilitzar-la per alimentar tots els aparells elèctrics que funcionen a l'edifici.
- El gratacels Aqua sembla un corrent d'aigua que cau. Situat a Chicago.
- La casa del fundador de la biònica arquitectònica, Antoni Gaudí, és una de les primeres estructures biòniques. Fins avui, ha conservat el seu valor estètic i segueix sent un dels llocs turístics més populars de Barcelona.
Coneixement que tothom necessita
En resum, podem dir amb seguretat: tot el que estudia la biònica és rellevant i necessari per al desenvolupament de la societat moderna. Tothom hauria de familiaritzar-se amb els principis científics de la biònica. Sense aquesta ciència, és impossible imaginar el progrés tecnològic en molts àmbits de l'activitat humana. La biònica és el nostre futur en completa harmonia amb la natura.
