Нанотехнологиите вдъхнаха нов живот на биониката. По желание на читателите
24.10.2003 г., петък, 18:10, мск
През последното десетилетие биониката получи силен тласък за нови разработки, тъй като съвременните технологии позволяват копирането на миниатюрни природни структури с безпрецедентна точност. В същото време съвременната бионика до голяма степен се свързва не с ажурните структури от миналото, а с разработването на нови материали, които копират естествени двойници, роботика и изкуствени органи.Концепцията за биониката в никакъв случай не е нова. Например, още преди 3000 години китайците се опитаха да възприемат метода за производство на коприна от насекоми. Но в края на ХХ век биониката получи втори вятър, съвременните технологии позволяват копирането на миниатюрни природни структури с безпрецедентна точност. И така, преди няколко години учените успяха да анализират ДНК на паяците и да създадат изкуствен аналог на копринената мрежа - кевлар. Този прегледен материал изброява няколко обещаващи области на съвременната бионика и представя най-известните случаи на заимстване от природата.
|
Основната разлика между човешките инженерни структури и тези, създадени от природата, е в невероятната енергийна ефективност на последните. Усъвършенствайки се и развивайки се в продължение на милиони години, живите организми са се научили да живеят, да се движат и да се възпроизвеждат, използвайки минимално количество енергия. Този феномен се основава на уникалния метаболизъм на животните и на оптималния обмен на енергия между различните форми на живот. По този начин, чрез заемане на инженерни решения от природата, е възможно значително да се повиши енергийната ефективност на съвременните технологии.
Естествените материали са супер евтини и изобилни, а тяхното "качество" е много по-добро от тези, произведени от човека. И така, материалът на еленовия рог е много по-здрав от най-добрите образци на керамичен композит, които хората успяват да разработят. В същото време човек използва доста "глупави" енергоемки процеси, за да получи определени свръхсилни вещества, а природата ги прави по много по-интелигентни и ефективни начини. За целта се използват заобикалящи ги природни вещества (захари, аминокиселини, соли), но с използването на "ноу-хау" - оригинални дизайнерски и инженерни решения, свръхефективни органични катализатори, които в много случаи все още не са достъпни за човешкото разбиране. Биониката от своя страна се занимава с изучаване и копиране на естествено „ноу-хау“.
бионика(Английски заглавия - "биомиметика") е обещаващо научно и технологично направление за заимстване на ценни идеи от природата и внедряването им под формата на дизайнерски и дизайнерски решения, както и нови информационни технологии. Вещ бионикаизвестен под различни имена: например в Америка терминът е широко използван "биомиметика"но понякога говорят за биогенеза. Същността на това обещаващо научно и технологично направление е да се заемат ценни идеи от природата и да се реализират под формата на оригинални дизайнерски и дизайнерски решения, както и нови информационни технологии. През последното десетилетие биониката получи значителен тласък за ново развитие. Това се дължи на факта, че съвременните технологии преминават към гига- и нанониво и позволяват копиране на миниатюрни природни структури с безпрецедентна точност. Съвременната бионика се свързва главно с разработването на нови материали, които копират естествени аналози, роботика и изкуствени органи. |
Дизайнът на естествените структури също не може да се сравни с човешките опити да конструира нещо, което претендира за естествена ефективност. Формата на биологичен обект (например зряло дърво) обикновено се създава в резултат на дълъг адаптивен процес, като се вземат предвид много години излагане както на приятелски (например подкрепа от други дървета в гората), така и на агресивни фактори. Процесите на растеж и развитие включват интерактивна регулация на клетъчно ниво. Всичко това заедно осигурява невероятна издръжливост на продукта през целия жизнен цикъл. Такава адаптивност в процеса на оформяне води до създаването на уникална адаптивна структура, наречена в биониката интелигентна система. В същото време технологиите за създаване на интелигентни системи, които взаимодействат с околната среда и могат да се адаптират чрез промяна на свойствата си, все още не са достъпни за нашата индустрия.
В момента учените се опитват да проектират системи с поне минимална адаптивност към околната среда. Например модерните автомобили са оборудвани с множество сензори, които измерват натоварването на отделните компоненти и могат например автоматично да променят налягането в гумите. Разработчиците и науката обаче са само в началото на това дълго пътуване.
Перспективите пред интелигентните системи са очарователни. Една идеална интелигентна система ще може самостоятелно да подобрява собствения си дизайн и да променя формата си по различни начини, например чрез добавяне на липсващ материал към определени части на структурата, промяна на химическия състав на отделните компоненти и т.н. Но дали хората ще имат достатъчно наблюдателност и интелигентност, за да се учат от природата?
|
Биониката в човешкия живот
Казват, че веднъж на век на Земята се ражда гений. Леонардо да Винчи беше такъв гений. Най-великият художник, скулптор, математик, инженер и анатом Леонардо да Винчи се стреми да намери истината, да я познае и опише.
„Взех природата за свой ментор, учител на всички учители.“
Защо този велик учен е взел природата за свой учител?
Животът в най-примитивната му форма е възникнал на Земята преди около 2 милиарда години. Безмилостният естествен подбор продължи милиони векове, в резултат на което оцеляха най-силните и най-съвършените. Заемете най-доброто от природата, за да дадете възможност първо на човека и предложи Леонардо да Винчи. През 1485 г. той създава механичен летателен апарат - орнитоптел, чийто принцип копира от птиците. И въпреки че тогава човек не успя да се научи как да лети, това постави основите на нова наука - биониката. Биониката е симбиоза от биология и технология.
Ако историята на Земята - 4,5 милиарда години - се представи като един ден, тогава се оказва, че разумен човек се е появил на планетата преди по-малко от минута. Измина буквално част от секундата и той вече си представи себе си като творец и вече може да създава не по-лошо от природата. Доскоро, когато измислят нещо ново, хората не осъзнават, че то вече съществува. Трябва само да видите и приложите. 99% от научните открития човекът е шпионирал природата. Всичко, което ни заобикаля, има своя естествен двойник.
бионика(от Βίον - жив ) - приложено върху приложението в техническите устройства и системи на принципите на организация, свойства, функции и структури . Просто казано, биониката е връзка И . Дата на раждане на Bionics: 13 септември 1960 г.Биониката има символ: кръстосан скалпел, поялник и интегрален знак. Този съюз на биология, технология и математика ни позволява да се надяваме, че науката бионика ще проникне там, където никой все още не е проникнал, и ще види това, което никой досега не е виждал.
Човекът винаги е мечтал да завладее небето. Но беше достъпно само за птици. И именно птиците дадоха на хората идеята за полет.
Мечтите за летене и реалното им осъществяване са много различни неща. И въпреки смелите идеи, като тези на Леонардо да Винчи, човечеството щеше да остане приковано към земята за много векове напред. Изследването на птиците, структурата на техните крила и опашка доведе до факта, че човекът е изобретил самолета. Структурата на човешкото око постави основата на фотографския обектив, структурата на слънчогледовото съцветие - на слънчевите панели. Разресвайки съцветия от репей и косата на куче бухал след разходка, известният дизайнер изобретил велкро закопчалки. Насекомите дадоха на учените идеята за хеликоптери. Рибите подтикнаха създаването на подводници. MercedesBenz Corporation разработи бионично превозно средство, копирано от тропическа риба. Въпреки куфарната си форма, машината има изключително ниско въздушно съпротивление.
Всеки ден се сблъскваме с бионични изобретения, без дори да го знаем. Най-често възприетите от природата принципи се срещат в архитектурата. Например, в дизайна на известната Айфелова кула се крие структурата на човешката бедрена кост. На главата на костта има много референтни точки, благодарение на които натоварването на ставата се разпределя равномерно. Това позволява на извитата бедрена кост да поддържа голямо телесно тегло. Същите референтни точки могат да бъдат намерени в основата на Айфеловата кула. Неговият дизайн се счита за архитектурен еталон за устойчивост.
Друга кула, Останкинская, също има естествен аналог. Стройният й силует е разпознаваем. Прототипът на Останкинската кула е стрък пшеница. Способността му да не се счупи под тежестта на съцветието формира основата на кулата.
Архитектите все повече се обръщат към принципите на функциониране на живите организми. За да разбере как работи, дизайнерът трябва да изучава биология. Риби, птици, растения и дори човешкото тяло стават естествени прототипи на архитектурни структури.
Биониката не стои неподвижна. Тази наука създава истинска революция. Обикновеното наблюдение, моделирането е способно на много.Бъдещата ми професия е свързана с машиностроенето. Инженерната индустрия е най-роботизираната. За първи път практическото му приложениеиндустриални роботиполучена благодарение на американските инженери Д. Девол и Д. Енгелберг в края на 50-те и началото на 60-те години на ХХ век. С тях се извършват различни технологични процеси с цел повишаване ефективността на предприятието.
Конструкцията на робота може да съдържа един или повече манипулатори, като самият манипулатор може да има различна товароносимост, точност на позициониране, степен на свобода. При създаването на индустриален робот активно се използват бионични модели. Манипулаторът на промишлен робот се състои от определен брой подвижни връзки (оси), свързани помежду си. Устроен е на принципа на членестоноги крайници. Колкото повече оси, толкова по-гъвкав е дизайнът на робота.Разположението и гъвкавостта на връзката на осите на робота е внимателно направено според човешкия модел (свързване на ставите). Осите на манипулатора се управляват от сензори. Те са подобни на сетивните органи и реагират на светлина, позиция в пространството
Природата все още пази много мистерии, хармонията на нейните творения винаги е изненадвала и ще продължава да изненадва човешкия свят. Но въпросът е: „Ще имаме ли време да използваме останалите „патенти на дивата природа“? Като се има предвид скоростта, с която растенията и животните изчезват от лицето на земята, а статистиката неумолимо гласи: годишно - един вид животни и дневно - един вид растения, поставеният въпрос звучи много тревожно. В тази връзка опазването на редки и застрашени видове животни и растения, поддържането на околната среда в условия, благоприятни за живота на целия живот на Земята, е неотложен проблем и гаранция за по-нататъшното развитие на човечеството.
бионика(от гръцки. бион- елемент на живота, буквално - жив), наука, която граничи между биологията и технологията, решавайки инженерни проблеми, основани на моделиране на структурата и живота на организмите.
Съвсем наскоро се роди науката бионика (през 1960 г.), чиято цел е да помогне на човек да усвои "тайните" от живата природа. Природата е създала необичайно съвършени живи механизми. Учените са привлечени от скоростта и принципа на движение на делфини, китове, калмари, паяци, къртици, кенгуру, изкуството на летене на птици и насекоми, особеностите на органите на зрението на мухите, жабите, органите на слуха на медузите , "тайните" на ехолокаторите за прилепи, термолокаторите за гърмящи змии и др. и така нататък.
Биониката е намерила приложение в области като самолетостроенето и корабостроенето, астронавтиката, машиностроенето, архитектурата, навигационното оборудване, минното дело и др.
Бионика в строителството и индустрията
Нека разгледаме някои конкретни постижения на биониката, които вече са реализирани за практически цели.
Пингвините се движат, като се плъзгат по снега, отблъсквайки се с плавници. Снегомобилът е проектиран на същия принцип.в Политехническия институт Горки. Легнала на снега с широко дъно, не образува коловоз, не се хлъзга и не засяда.
Корабостроителите по света отдавна привличат вниманието към крушовидната глава на кита, която е по-адаптирана за движение във водата от носовете с форма на нож на съвременните кораби. В сравнение с конвенционалните кораби, параходът за китове се оказа по-икономичен.
Конусовидни форми се срещат в дизайна на корони и стволове на дървета, гъби. Именно тази форма имат въгледобивните комбинати. Това е оптималната форма за устойчивост на натоварване от вятър и гравитация. Архитектите често използват конусовидни структури (телевизионна кула Останкино).
Създадените от природата структури са много по-съвършени от това, което човек може да направи досега.
Светът на животните, живеещи под земята, е богат и разнообразен. Земните червеи, къртиците имат невероятни приспособления, с които изграждат подземни проходи.
Те са от голям интерес към създаването на подземни копаещи агрегати. Например, разработен е оригинален модел, който, движейки се под земята като къртица, пробива тунел с гладки плътни стени.
Биониката взе от земноводните принципа на структурата на задния крайник. Чрез въплъщаване на това в такъв предмет като плавници.
Това са само малък брой примери за това как хората прилагат биологични модели. Но животните имат и много други свойства, които се използват или могат да се използват от хората: ултразвуково зрение на прилепи, ехолокация на делфини (на разстояние 20–30 m делфинът точно посочва мястото, където пада топка с диаметър 4). mm падна).
Миналата година, докато изпълнявах моя проект на тема: „Моето училище № 2 на бъдещето“, се сблъсках с колко къщи, сгради, конструкции в съвременния свят, които хармонично се сливат с природата. И започнах да търся в интернет такива проекти и за моя изненада открих за себе си, че има такава наука, която ви позволява да комбинирате дивата природа с технологиите, тя се нарича бионика.Биониката (от гръцки BION - жив) е наука, помогнала на човека да приложи законите на природата в техническия прогрес. Има много примери за това, убедих се в това. Сега, разхождайки се из града, знам точно къде в коя сграда са приложени знанията за природата, например тръбите на котелната централа (вижте приложението) по аналогия съвпадат със стъблото на растенията, които не се чупят, когато вятърът пориви.Освен това научих, че биониката се различава по видове:
Биологична бионика, в която човек изучава природата, как работи всичко в нея, защо и за какво точно е устроено;
Теоретична бионика, която с помощта на математически примери може да изчисли структурата на природата;
Техническа бионика, която използва теоретична бионика за изграждане на някакъв вид план, например робот.
Като цяло, както разбирам, биониката обединява няколко науки - биология, рисуване, физика, химия, математика, електроника и т.н. За да построи самолет, човек трябваше да наблюдава дълго време птици, да изучава структурата на крилата им, след това начертайте и проектирайте такъв апарат, който може да лети. Между другото, Леонардо да Винчи успя да построи първия самолет с махащи крила. Рисунките са оцелели и до днес, а той е живял през 15 век.Тази наука изобщо не е нова, както виждаме от примерите, човек във всяко от своите творения черпи вдъхновение от дивата природа. Ще се опитам да създам и собствен проект, прилагайки знанията по биология.Смятам, че избраната от мен тема е актуална, защото според мен хората трябва да живеят в хармония и да пазят природата за бъдещото поколение.
Методология на изследването
От разказите на Айгюл Минирасимовна в уроците по света около мен заключих, че човек наскоро се е отнесъл варварски към околната среда, не е използвал правилно природните ресурси, изсичал е гори. Но когато започнах да работя по темата "Бионика", видях и се убедих, че хората могат да живеят без да вредят на природата и животните. Ще ви кажа как го получих.
архитектурна бионика
И така, малко история, първият, който използва естествени форми в строителството на Антонио Гауди в началото на 19 век. Едва през 1960 г. на съвета на учените в Дайтона биониката е призната за отделна наука. Тя има свой собствен символ (виж приложението) - скалпел и поялник, свързани с неразделен знак. Скалпелът е символ на биологията, поялникът е техника, интегралът е знак за безкрайност.Както казах по-горе, има много приложения на биониката в строителството, но аз ще ви покажа най-интересните според мен:Архитектът Гауди го замисля през 1883 г., строителството трябва да приключи през 2026 г., сто години след смъртта му.Както виждаме, колоните изглеждат като дървета с клони, които здраво държат покрива на сградата.Покривът му е проектиран под формата на крила, които се отварят и затварят, предпазвайки сградата от ярка слънчева светлина. Авторът е вдъхновен да създаде този проект от близкото езеро Мичиган с множество лодки и платна.Основата на сградата е екзоскелетна конструкция, благодарение на която въздухът преминава през цялата сграда.Построен 2004г. Според мен това е най-хармоничното сливане с природата. Сградата под формата на тръба плавно се огъва около неравностите на пейзажа.Прилича на мида, изхвърлена на брега. Черупката на сградата наподобява кожа на животно, която блести на слънце.Мисля, че това е сградата на бъдещето. Водорасли в прозрачни стъкла,
снабдени с хранителни вещества и въглероден диоксид. Именно те произвеждат биогаз, с помощта на който сградата се захранва с енергия и топлина.Това е символ на Австралия, заобиколен от вода от три страни. Прилича на огромен кораб, който лети с пълни платна, за да посрещне вятъра.Както можем да видим от горните примери, сградите наистина или символизират дивата природа, или са се слели с местния пейзаж. Този факт потвърждава, че биониката съществува в архитектурата и строителството, освен това тя прави света около нас хармоничен и красив за очите ни.
Бионика в дизайна
Има много приложения на биониката в дизайна. В съвременния свят дизайнерите се стремят да направят пространството около нас по-естествено за човек, така че да е удобно да живее, да се отпусне, да работи ... Намерих няколко варианта за това как дизайнерите прилагат знанията за биониката на практика, ето някои от тях, повече или по-малко прости:
Стол под формата на замръзнало дъбово листо, смятам, че е много удобно и красиво.
Абажур във формата на тиква, домашен уютен.
Интериорът, декориран под формата на живописна гора.
Избрах този пример с причина, струва ми се, че това е идеален вариант, защото човек се прибира да си почине, а сега, оказва се, насред поляна в гората, дори тази малка масичка прилича на дърво с клони, зелени и бели цветове релаксират, правят въздуха прозрачен. Живата зеленина наоколо прави атмосферата по-уютна.Благодарение на откриването на такава наука като биониката, хората започнаха да черпят вдъхновение от природата. Едно стоящо дърво до къщата може да доведе до създаването на маса, стол, гардероб и др. Така настроението, комфортът, цветовете, които радват очите ни, идват в нашата къща. Ние неволно възпроизвеждаме около себе си частица от природата, сладко кътче в каменната джунгла, живеем в хармония с околната среда, без да нарушаваме баланса.
Чудодейна технология. Сложно в просто
По-рано разказах как хората в древността са се взирали в живи организми и са се опитвали да направят нещо подобно, например крила, птичи песни, инструмент, наподобяващ бивни и т.н.И така, нищо не се е променило оттогава, човекът и до днес изучава и наднича структурата на живите същества, повтаря всичко, което е полезно за хората. През 1948 г., в един ясен летен ден, изобретателят Жорж де Местрал разхожда кучето си. След разходка той забелязал тръни по панталоните си и по домашния си любимец, след което решил да ги погледне под микроскоп и видял много кукички, които се закачали за конци на дрехи и вълна. След това де Местрал решава да направи закопчалка, чийто дизайн ще работи на този принцип. Той се консултира с експерти по тъкани, но мнозина не го разбраха. Въпреки това се намери една тъкачка, която изтъка две ленти на ръка (едната с куки, другата с бримки). Така се появи познатата на всички ни закопчалка липун, която закопчаваме и откопчаваме всеки ден на яке, шапка, обувки.
Проект
След като се запознах с тази тема, започнах да създавам свой собствен обект. Около голям брой жилищни блокове. Те са необходими, защото хората трябва да живеят някъде и не заемат много място. Затова трябва да измисля нещо, като такава къща, заимствайки нещо от природата. И ми хрумна една мисъл - пчелни пити. Защо не? Необичайно и практично. А какво ще кажете за формата на шестоъгълник, така че хората живеят в кръгли къщи и в триъгълни. И започнах да рисувам. И ето какво получих.Струва ми се, че такива къщи трябва да се строят там, където често се случват земетресения. На покрива могат да се монтират соларни панели, които да осигуряват нуждите на сградата и през зимата снегът да не се натрупва, а да се топи.
Резултат
В хода на изследването си стигнах до извода, че новата наука за биониката съществува в живота ни навсякъде и е от голяма полза за хората.Моят ръководител Айгул Минирасимовна и аз проучихме положителните и отрицателните аспекти на влиянието на биониката върху външния свят и отразихме това във формата на тази таблица.
|
ВЛИЯНИЕ |
КАЧЕСТВА |
|
На външния вид на фасади, конструкции, сгради и др. |
+ + + |
|
За околната среда (от гледна точка на екологията) |
+ + + |
|
На настроението на човек |
+ + + |
|
Икономичен по отношение на финансовите разходи |
+ - |
|
В хармония с околната среда |
+ + + |
|
Разнообразие, разлика от обичайния вид на кутии - сиви сгради, квадратни маси, табуретки ... |
+ + + |
|
За бъдещето на света (т.е. как ще изглежда светът след няколко години) |
+ + + |
От таблицата се вижда, че новата наука има предимно положителни качества за природата, за човека.
Описание на презентацията на отделни слайдове:
1 слайд
Описание на слайда:
Изпълнител: Олеся Крюкова, ученичка от 11 клас Ръководител: Войтихина Г.А. учител по химия и биология
2 слайд
Описание на слайда:
Уместност на изследването: Във всяко творение на природата виждаме най-висока степен на целесъобразност, надеждност, здравина, икономичност, като в същото време разнообразието от форми и дизайни на природните творения е безкрайно. Този синтез на биологията и човешкия ум разкрива пред нас света на растенията и животните като неизчерпаем източник на нови идеи за различни форми на моделиране.
3 слайд
Описание на слайда:
4 слайд
Описание на слайда:
Цел: изучаването на природата като брилянтен дизайнер, инженер, художник и велик строител.
5 слайд
Описание на слайда:
Задачи: Когато изучавате живата работилница на природата, разберете какво изучава науката бионика. Историята на нейното развитие, символи, посоки на биониката, перспективи за развитие на науката. Да проучат литературата и Интернет - ресурси по този въпрос; Провеждайте наблюдения в природата, снимайте и изучавайте природни обекти. Развийте способността да намирате необходимия материал в образователни и справочни издания, Интернет, правилно представяне на материала; Подгответе презентация по този въпрос и представяне на научен форум на научни доклади.
6 слайд
Описание на слайда:
Съдържание на проекта: Какво изучава биониката? Бионика символ. Прародител на биониката. Видове бионика. Моделиране на живи организми. Насоки на биониката. Примери за използване на принципите на работа и подреждане на биологични обекти в биониката. Акцентът на биониката върху хуманоидните роботи. Триумфът на биониката - изкуствена ръка. Перспективи за развитие на биониката. Източници на информация
7 слайд
Описание на слайда:
Какво изучава биониката? Биониката е наука за използване на знания за дизайна, принципа и технологичния процес на живия организъм в технологиите. Официалната рождена година на биониката се счита за 1960 г.
8 слайд
Описание на слайда:
Символ на биониката Учените от биониката са избрали за своя емблема скалпел и поялник, свързани с интегрален знак, а за свое мото - "Живи прототипи - ключът към новите технологии". Този съюз на биология, технология и математика ни позволява да се надяваме, че науката бионика ще проникне там, където никой все още не е проникнал, и ще види това, което никой досега не е виждал.
9 слайд
Описание на слайда:
Родоначалникът на биониката е Леонардо да Винчи. Неговите чертежи и диаграми на самолети се основават на структурата на птиче крило. В наше време, според рисунките на Леонардо да Винчи, орнитоптерът е многократно моделиран. Рисунка на самолет от Леонардо да Винчи
10 слайд
Описание на слайда:
Орнитоптер Терминът "орнитоптер" идва от гръцките думи ornithos, което означава птица, и pteron, което означава крило. Орнитоптерът е летателен апарат, който се движи чрез пляскане на криле. Споменавания за хора, способни да летят като птици с помощта на изкуствени крила, се срещат например в митовете на древна Гърция.
11 слайд
Описание на слайда:
Видове бионика: биологична бионика, която изучава процесите, протичащи в биологичните системи; теоретична бионика, която изгражда математически модели на тези процеси; техническа бионика, която използва модели на теоретична бионика за решаване на инженерни проблеми. Сребърен паяк въздушен звънец Водолазен звънец на Халей
12 слайд
Описание на слайда:
Природата знае най-добре. През последното десетилетие биониката получи значителен тласък за ново развитие. Това се дължи на прехода на съвременните технологии към гига- и нано ниво и позволяват копиране на естествени структури с безпрецедентна точност. Именно в тази област, граничеща с пресечната точка на биологията и технологиите, се правят най-големите открития на нашето време.
13 слайд
Описание на слайда:
14 слайд
Описание на слайда:
Архитектурна бионика Архитектурната и строителна бионика изучава законите на образуване и формиране на структурата на живите тъкани, занимава се с анализа на структурните системи на живите организми на принципа на спестяване на материали, енергия и осигуряване на надеждност.
15 слайд
Описание на слайда:
Какво е бионична сграда? Къщите на хобитите са построени по всички закони на биониката. Сградите в бионичен стил са извадени от правилната геометрия. В биониката стените са като живи мембрани. Пластмасовите и удължени стени и прозорци разкриват силата на натоварване, насочена отгоре надолу и съпротивителната сила на материалите, които й се противопоставят. Благодарение на ритмичната игра на променящите се вдлъбнати и изпъкнали повърхности на стените на конструкциите, изглежда, че сградата диша. Тук стената вече не е просто преграда, тя живее като организъм.
16 слайд
Описание на слайда:
17 слайд
Описание на слайда:
Невробионика Основните области на невробиониката са изучаването на нервната система на хора и животни и моделирането на нервни клетки-неврони и невронни мрежи. Това дава възможност за подобряване и развитие на електронните и компютърните технологии.
18 слайд
Описание на слайда:
Биониката намери широко приложение почти навсякъде: в модата, в медицината, в подреждането на някои предмети, в танцовата посока.
19 слайд
Описание на слайда:
1. Закопчалка - мълния. През последните години биониката потвърди, че повечето човешки изобретения вече са „патентовани“ от природата. Такова изобретение на 20-ти век като ципове и велкро е направено въз основа на структурата на птичи пера. Перовините от различни поръчки, оборудвани с куки, осигуряват надеждно захващане. Примери за използване на принципите на работа и подреждане на биологични обекти в биониката
20 слайд
Описание на слайда:
2. Изобретяване на велкро закопчалките Друг известен заем е направен от швейцарския инженер Джордж де Местрал през 1955 г. Той често се разхождаше с кучето си и забеляза, че някакви неразбираеми растения постоянно се придържат към козината й. Уморен от постоянно почистване на кучето, инженерът решил да разбере причината, поради която плевелите се придържат към козината. След като изследва феномена, дьо Местрал установява, че това е възможно благодарение на малките кукички на плодовете на куклата (това е името на този плевел). В резултат на това инженерът осъзнава важността на своето откритие и осем години по-късно патентова удобна велкро лепенка.
21 слайд
Описание на слайда:
3. Айфеловата кула Дизайнът на Айфеловата кула се основава на научната работа на швейцарския професор по анатомия Херман фон Майер. Четиридесет години преди построяването на парижкото инженерно чудо, професорът изследва костната структура на главата на бедрената кост в мястото, където тя се огъва и навлиза под ъгъл в ставата. И в същото време по някаква причина костта не се счупва под тежестта на тялото. Костна структура Основата на Айфеловата кула наподобява костната структура на главата на бедрената кост.
22 слайд
Описание на слайда:
4. Торпедно покритие Благодарение на изследването на хидродинамичните характеристики на китовете и рибите беше възможно да се създаде специално торпедно покритие, което при същата мощност на двигателя осигурява увеличение на скоростта с 20 - 25%.
23 слайд
Описание на слайда:
5. Китоподобен кораб Японски инженери и биолози са установили чрез множество експерименти, че формата на тялото на кита е по-съвършена от тази на съвременните кораби. Беше построен голям кораб, подобен на океански кит, и ползите от новия дизайн бяха незабавни. При намалена с една четвърт мощност на двигателя скоростта и полезният товар остават същите.
24 слайд
Описание на слайда:
6. Моторна шейна "Пингвин" Бионичният принцип е и в основата на дизайна на моторната шейна "Пингвин". Напълно оправдава името си. Как се движат пингвините върху рохкав сняг? По корема, отблъсквайки снега с плавници, като ски щеки. Освен това, лежейки на дъното на снега, се плъзга по повърхността на снега и „Пингвинът“ е механичен.
25 слайд
Описание на слайда:
6. Фабрични комини Стъблата на зърнените растения са в състояние да издържат на големи натоварвания и в същото време да не се счупят под тежестта на съцветието. Ако вятърът ги огъне към земята, те бързо възстановяват вертикалното си положение. каква е тайната Оказва се, че структурата им е подобна на дизайна на съвременните високи фабрични тръби - едно от най-новите постижения на инженерството. И двата дизайна са кухи отвътре. Склеренхимните нишки на стъблото на растението играят ролята на надлъжна армировка. Междувъзлията на стъблата са втвърдяващи пръстени.
26 слайд
Описание на слайда:
В Щутгарт създадоха нова експериментална "бионична кола Mercedes", която прилича точно на риба! Мерцедес започва работа по проекта, като въвежда тропическа риба-кутия в аквариума. След като я проучиха отгоре до долу, инженерите направиха точен модел на рибата и я изпратиха в аеродинамичния тунел за продухване. Инженерите обърнаха внимание и на рибените люспи - шестоъгълните люспи образуват здрава повърхност с минимално тегло. Ако тази технология се приложи, например, при формоване на външни панели на вратите, тогава тяхната твърдост ще се увеличи с 40%. И ако направите цялото тяло люспесто, тогава то ще стане една трета по-леко от традиционното, без да губи сила! 7. „Мерцедес Бионична кола“,
27 слайд
Описание на слайда:
28 слайд
Описание на слайда:
29 слайд
Описание на слайда:
30 слайд
Описание на слайда:
31 слайд
Описание на слайда:
32 слайд
Описание на слайда:
33 слайд
Описание на слайда:
34 слайд
Описание на слайда:
35 слайд
Описание на слайда:
36 слайд
Описание на слайда:
37 слайд
Описание на слайда:
Биониката се фокусира върху хуманоидни роботи Както знаете, най-преданите привърженици на биониката са инженерите, които проектират роботи. Днес има много популярна гледна точка сред разработчиците, че в бъдеще роботите ще могат да функционират ефективно само ако са възможно най-сходни с хората. Разработчиците на Bionic изхождат от факта, че роботите ще трябва да функционират в градски и домашни условия, тоест в "човешка" среда - със стълби, врати и други препятствия с определен размер. Следователно, като минимум, те трябва да съответстват на човек по размер и принцип на движение. С други думи, роботът трябва да има крака, а колела, гъсеници и т.н. изобщо не са подходящи за града. И от кого да копирате дизайна на краката, ако не от животни? Миниатюрен, дълъг около 17 см, шесткрак робот (хексапод) от Станфордския университет вече се движи със скорост 55 см/сек.
Зареждане...