Bionics sloganı: "Doğa en iyisini bilir." Bu nasıl bir bilim? Adı ve böyle bir sloganı, biyoniklerin doğa ile bağlantılı olduğunu anlamamızı sağlıyor. Birçoğumuz günlük olarak biyonik biliminin öğeleri ve sonuçlarıyla farkında olmadan karşılaşıyoruz.
Biyonik bilimini duydunuz mu?
Biyoloji, okulda tanıştığımız popüler bir bilgidir. Bazı nedenlerden dolayı, çoğu kişi biyoniklerin biyolojinin alt bölümlerinden biri olduğuna inanıyor. Aslında, bu ifade tamamen doğru değil. Gerçekten de, kelimenin dar anlamıyla biyonik, canlı organizmaları inceleyen bir bilimdir. Ancak çoğu zaman, bu öğreti ile başka bir şeyi ilişkilendirmeye alışkınız. Uygulamalı biyonik, biyoloji ve teknolojiyi birleştiren bir bilimdir.
Biyonik araştırmanın konusu ve nesnesi
Biyonik neyi inceler? Bu soruyu cevaplamak için, öğretimin kendisinin yapısal bölünmesini dikkate almamız gerekiyor.
Biyolojik biyonik, doğayı olduğu gibi, müdahale etmeye çalışmadan keşfeder. Çalışmasının amacı biyolojik sistemlerin içinde meydana gelen süreçlerdir.
Teorik biyonik, doğada görülen bu ilkelerin incelenmesiyle ilgilenir ve bunların temelinde teorik birmodel, teknolojilerde daha fazla uygulanır.
Pratik (teknik) biyonik, teorik modellerin pratikte uygulanmasıdır. Tabiri caizse, doğanın teknik dünyaya pratik girişi.
Her şey nerede başladı?
Büyük Leonardo da Vinci'ye biyoniklerin babası 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 göstermektedir. Bir zamanlar, bu tür fikirler talep olamayacak kadar cesurdu. Dikkatleri çok sonra kendilerine çektiler.
Biyonik ilkelerini mimaride ilk uygulayan Antoni Gaudí y Curnet oldu. Adı, bu bilimin tarihinde sıkı bir şekilde basılmıştır. Büyük Gaudi'nin tasarladığı mimari yapılar, yapıldığı dönemde etkileyiciydi ve yıllar sonra modern gözlemciler arasında da aynı hazzı uyandırdı.
Doğa ve teknolojinin simbiyoz fikrini destekleyen bir sonraki kişi Rudolf Steiner oldu. Liderliği altında, binaların tasarımında biyonik ilkelerin yaygın kullanımı başladı.
Biyoniklerin bağımsız bir bilim olarak kurulması ancak 1960 yılında Daytona'daki bir bilimsel sempozyumda gerçekleşti.
Bilgisayar teknolojisinin ve matematiksel modellemenin gelişmesi, modern mimarların doğanın ipuçlarını mimaride ve diğer endüstrilerde çok daha hızlı ve daha doğru bir şekilde somutlaştırmasına olanak tanır.
Teknik icatların doğal prototipleri
En kolaybiyonik biliminin tezahürüne bir örnek, menteşelerin icadıdır. Yapının bir bölümünün diğerinin etrafında dönmesi ilkesine dayanan tanıdık bir montaj. Bu prensip deniz kabukları tarafından iki kanadını kontrol etmek ve gerektiğinde açıp kapatmak için kullanılır. Pasifik dev midyeleri 15-20 cm boyutlarına ulaşır. Kabuklarını birbirine bağlarken menteşe prensibi çıplak gözle açıkça görülebilir. Bu türün küçük temsilcileri, valfleri sabitlemek için aynı yöntemi kullanır.
Günlük hayatta genellikle çeşitli cımbız kullanırız. Tanrıçanın keskin ve kene benzeri gagası, böyle bir cihazın doğal bir analogu haline gelir. Bu kuşlar, onu yumuşak toprağa yapıştırmak ve küçük böcekleri, solucanları vb. çıkarmak için ince bir gaga kullanırlar.
Birçok modern cihaz ve cihaz vantuzlarla donatılmıştır. Örneğin, çalışma sırasında kaymalarını önlemek için çeşitli mutfak aletlerinin ayaklarının tasarımını iyileştirmek için kullanılırlar. Ayrıca, yüksek binaların pencere temizleyicileri için özel ayakkabılar, güvenli bir şekilde sabitlenmelerini sağlamak için vantuzlarla donatılmıştır. Bu basit cihaz da doğadan ödünç alınmıştır. Ayaklarında emiciler olan ağaç kurbağası, bitkilerin pürüzsüz ve kaygan yapraklarını alışılmadık bir şekilde ustalıkla tutar ve ahtapot, kurbanlarıyla yakın temas için onlara ihtiyaç duyar.
Bu tür birçok örnek bulabilirsiniz. Biyonik, tam olarak bir kişinin icatları için doğadan teknik çözümler ödünç almasına yardımcı olan bilimdir.
İlk kim - doğa mı yoksainsanlar?
Bazen insanlığın şu ya da bu icadının doğası gereği uzun zamandır "patentli" olduğu görülür. Yani, mucitler bir şey yaratırken kopyalamazlar, ancak kendileri bir teknoloji veya çalışma prensibi ile ortaya çıkarlar ve daha sonra bunun doğada uzun süredir var olduğu ve birinin basitçe gözetleyip benimseyebileceği ortaya çıkar.
Bu, bir kişinin kıyafetlerini tutturmak için kullandığı olağan Velcro ile oldu. Kuş tüylerinin yapısında, Velcro'da bulunanlara benzer şekilde, ince sakalları birbirine bağlamak için kancaların da kullanıldığı kanıtlanmıştır.
Fabrika borularının yapısında, tahılların içi boş gövdeleriyle bir benzetme vardır. Borularda kullanılan boyuna donatı, gövdedeki sklerenkima bantlarına benzer. Çelik takviye halkaları - boşluklar. Sapın dışındaki ince deri, boru yapısındaki spiral takviyenin bir analogudur. Yapının devasa benzerliğine rağmen, bilim adamları bağımsız olarak böyle bir fabrika boruları inşa etme yöntemini icat ettiler ve ancak daha sonra böyle bir yapının doğal unsurlarla kimliğini gördüler.
Biyonik ve tıp
Biyoniklerin tıpta kullanılması birçok hastanın hayatını kurtarmayı mümkün kılıyor. İnsan vücuduyla simbiyoz halinde işlev görebilecek yapay organlar oluşturmak için çalışmalar aralıksız devam ediyor.
Dane Dennis Aabo, biyonik bir protezi test eden ilk kişiydi. Kolunun yarısını kaybetti ama şimdi doktorların icadıyla nesneleri dokunarak algılama yeteneğine sahip. onun protezietkilenen uzvun sinir uçlarına bağlı. Yapay parmak sensörleri, nesnelere dokunma hakkında bilgi toplayabilir ve beyne iletebilir. Tasarım şu an için henüz kesinleşmedi, çok hantal, bu da günlük hayatta kullanımını zorlaştırıyor ancak şu anda bile bu teknoloji gerçek bir keşif denilebilir.
Bu yöndeki tüm araştırmalar, tamamen doğal süreçleri ve mekanizmaları kopyalamaya ve bunların teknik uygulamalarına dayanmaktadır. Bu tıbbi biyonik. Bilim adamlarının yorumları, çalışmalarının yakında yıpranmış canlı insan organlarını değiştirmeyi ve bunun yerine mekanik prototipleri kullanmayı mümkün kılacağını söylüyor. Bu gerçekten tıpta en büyük atılım olacak.
Mimaride biyonik
Mimarlık ve yapı biyonikleri, görevi mimarlık ve doğanın organik olarak yeniden birleştirilmesi olan biyonik bilimin özel bir dalıdır. Son zamanlarda, modern yapıları tasarlarken daha sık olarak, canlı organizmalardan ödünç alınan biyonik ilkelere yöneliyorlar.
Bugün mimari biyonik ayrı bir mimari tarz haline geldi. Formların basit bir kopyalanmasından doğdu ve şimdi bu bilimin görevi ilkeleri, organizasyonel özellikleri benimsemek ve teknik olarak uygulamak oldu.
Bazen bu mimari tarza eko-stil denir. Bunun nedeni biyoniklerin temel kuralları:
- optimum çözümleri arayın;
- malzeme tasarrufu ilkesi;
- maksimum sürdürülebilirlik ilkesi;
- enerji tasarrufu ilkesi.
Gördüğünüz gibi, mimaride biyonik sadece etkileyici formlar değil, aynı zamanda modern gereksinimleri karşılayan bir yapı oluşturmanıza izin veren gelişmiş teknolojilerdir.
Mimari biyonik yapıların özellikleri
Mimarlık ve inşaat alanındaki geçmiş deneyimlere dayanarak, doğanın kanunlarını kullanmazlarsa tüm insan yapılarının kırılgan ve kısa ömürlü olduğunu söyleyebiliriz. Biyonik binalar, şaşırtıcı şekillere ve cesur mimari çözümlere ek olarak, dayanıklılığa, olumsuz doğal olaylara ve afetlere dayanma kabiliyetine sahiptir.
Bu tarzda inşa edilen binaların dış cephesinde, tasarım mühendisleri tarafından canlı, doğal nesnelerden ustaca kopyalanan ve mimarlar-inşaatçılar tarafından ustaca somutlaştırılan kabartmalar, şekiller, kontur unsurları görülebilir.
Birden mimari bir nesneyi düşünürken, bir sanat eserine bakıyormuşsunuz gibi görünürse, yüksek olasılıkla biyonik tarzda bir binanız var demektir. Bu tür yapıların örnekleri hemen hemen tüm ülkelerin başkentlerinde ve dünyanın teknolojik olarak gelişmiş büyük şehirlerinde görülebilir.
Yeni milenyumun inşası
90'larda, İspanyol bir mimar ekibi, tamamen yeni bir konsepte dayalı bir bina projesi yarattı. Yüksekliği 1200 m'yi geçecek 300 katlı bir yapıdır. Bu kule boyunca hareketin, hızı 15 m/s olan dört yüz dikey ve yatay asansör yardımıyla gerçekleşmesi planlanmaktadır. ülke,Bu projeye sponsor olmayı kabul eden Çin oldu. İnşaat için en yoğun nüfuslu 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. Yapının prototipi bir selvi ağacıdır. Mimari kompozisyon sadece bir ağaç gövdesine benzer silindirik bir şekle sahip olmayacak, aynı zamanda yeni bir tür biyonik temel olan "köklere" de sahip olacak.
Binanın dış kaplaması, ağaç kabuğunu taklit eden plastik ve nefes alabilen bir malzemedir. Bu dikey şehrin klima sistemi, cildin ısı düzenleyici işlevine benzer olacaktır.
Bilim adamlarının ve mimarların tahminlerine göre böyle bir yapı türünün tek örneği kalmayacak. Başarılı bir uygulamadan sonra, gezegenin mimarisindeki biyonik yapıların sayısı yalnızca artacaktır.
Çevremizdeki biyonik binalar
Biyonik bilimi hangi ünlü kreasyonlarda kullanıldı? Bu tür yapıların örneklerini bulmak kolaydır. En azından Eyfel Kulesi'ni yaratma sürecini ele alın. Uzun süredir Fransa'nın bu 300 metrelik sembolünün bilinmeyen bir Arap mühendisin çizimlerine göre yapıldığına dair söylentiler vardı. Daha sonra insan kaval kemiğinin yapısıyla tam bir analojisi ortaya çıktı.
Eyfel Kulesi'ne ek olarak dünyanın her yerinde birçok biyonik yapı örneği var:
- Sydney Opera Binası bir nilüfer çiçeğine benzer şekilde inşa edilmiştir.
- PekinUlusal Opera Binası - su damlasının taklidi.
- Pekin'deki 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.
- Aqua gökdelen, düşen bir su akışına benziyor. Chicago'da bulunuyor.
- Mimari biyoniklerin kurucusu Antoni Gaudí'nin evi, ilk biyonik yapılardan biridir. Bugüne kadar estetik değerini korudu ve Barselona'nın en popüler turistik yerlerinden biri olmaya devam ediyor.
Herkesin ihtiyaç duyduğu bilgi
Özetlemek gerekirse, 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 teknolojik ilerlemeyi hayal etmek imkansızdır. Biyonik, doğayla tam bir uyum içinde geleceğimizdir.
