Nanoteknoloji, biyoniklere yeni bir soluk getirdi. Okuyucuların isteği üzerine
24.10.2003, Cum, 18:10, Msk
Son on yılda, modern teknolojiler minyatür doğal yapıları benzeri görülmemiş bir doğrulukla kopyalamayı mümkün kıldığından, biyonik yeni gelişmeler için güçlü bir ivme kazandı. Aynı zamanda, modern biyonik, büyük ölçüde geçmişin açık yapı yapılarıyla değil, doğal muadillerini, robotları ve yapay organları kopyalayan yeni malzemelerin geliştirilmesiyle ilişkilidir.Biyonik kavramı kesinlikle yeni değil. Örneğin, 3000 yıl kadar erken bir tarihte Çinliler böceklerden ipek yapma yöntemini benimsemeye çalıştılar. Ancak yirminci yüzyılın sonunda, biyonik ikinci bir rüzgar kazandı, modern teknolojiler minyatür doğal yapıların benzeri görülmemiş bir doğrulukla kopyalanmasını mümkün kıldı. Böylece, birkaç yıl önce, bilim adamları örümceklerin DNA'sını analiz edebildiler ve ipeksi ağın yapay bir analogu olan Kevlar'ı yaratabildiler. Bu gözden geçirme materyali, modern biyoniklerin umut vadeden birkaç alanını listeler ve doğadan ödünç almanın en ünlü örneklerini sunar.
|
İnsan mühendisliği yapıları ile doğa tarafından yaratılanlar arasındaki temel fark, ikincisinin inanılmaz enerji verimliliğinde yatmaktadır. Milyonlarca yıl içinde gelişen ve gelişen canlı organizmalar, minimum miktarda enerji kullanarak yaşamayı, hareket etmeyi ve üremeyi öğrendiler. Bu fenomen, hayvanların benzersiz metabolizmasına ve farklı yaşam formları arasındaki optimal enerji alışverişine dayanmaktadır. Böylece, mühendislik çözümlerini doğadan ödünç alarak, modern teknolojilerin enerji verimliliğini önemli ölçüde artırmak mümkündür.
Doğal malzemeler çok ucuz ve bol ve "kaliteleri" insan yapımı olanlardan çok daha iyi. Bu nedenle, geyik boynuzunun malzemesi, insanların geliştirmeyi başardığı en iyi seramik kompozit örneklerinden çok daha güçlüdür. Aynı zamanda, bir kişi belirli süper güçlü maddeleri elde etmek için oldukça "aptalca" enerji yoğun süreçler kullanır ve doğa onları çok daha akıllı ve verimli yollarla yapar. Bunun için çevredeki doğal maddeler (şekerler, amino asitler, tuzlar) kullanılır, ancak "know-how" kullanılarak - orijinal tasarım ve mühendislik çözümleri, çoğu durumda henüz erişilemeyen ultra verimli organik katalizörler. insan anlayışı. Biyonik ise doğal "know-how"ın incelenmesi ve kopyalanmasıyla ilgilenir.
Biyonik(İngilizce başlıklar - "biyomimetik"), doğadan değerli fikirleri ödünç almak ve bunları tasarım ve tasarım çözümleri ile yeni bilgi teknolojileri şeklinde uygulamak için umut verici bir bilimsel ve teknolojik yöndür. Öğe biyonikçeşitli isimlerle bilinir: örneğin, Amerika'da bu terim yaygın olarak kullanılmaktadır. "biyomimetik" ama bazen konuşurlar biyogenez. Bu gelecek vaat eden bilimsel ve teknolojik yönün özü, doğadan değerli fikirler ödünç almak ve bunları özgün tasarım ve tasarım çözümlerinin yanı sıra yeni bilgi teknolojileri şeklinde uygulamaktır. Son on yılda, biyonikler yeni gelişmeler için önemli bir ivme kazandı. Bunun nedeni, modern teknolojilerin giga ve nano seviyeye ilerlemesi ve minyatür doğal yapıların benzeri görülmemiş bir doğrulukla kopyalanmasına izin vermesidir. Modern biyonik, temel olarak doğal analogları, robotları ve yapay organları kopyalayan yeni malzemelerin geliştirilmesiyle ilişkilidir. |
Doğal yapıların tasarımı, doğal verimlilik olduğunu iddia eden bir şeyi inşa etmeye yönelik insan girişimleriyle de karşılaştırılamaz. Biyolojik bir nesnenin şekli (örneğin, olgun bir ağaç), genellikle hem dost (örneğin, ormandaki diğer ağaçlardan destek) hem de agresif koşullara uzun yıllar maruz kalma dikkate alınarak uzun bir uyum sürecinin sonucu olarak oluşturulur. faktörler. Büyüme ve gelişme süreçleri, hücresel düzeyde etkileşimli düzenlemeyi içerir. Bütün bunlar birlikte, tüm yaşam döngüsü boyunca ürünün inanılmaz dayanıklılığını sağlar. Şekillendirme sürecindeki bu tür bir uyarlanabilirlik, biyonik olarak adlandırılan benzersiz bir uyarlanabilir yapının oluşturulmasına yol açar. akıllı sistem. Aynı zamanda, çevre ile etkileşime giren ve özelliklerini değiştirerek uyum sağlayabilen akıllı sistemler oluşturmaya yönelik teknolojiler henüz sektörümüzün hizmetine sunulmamıştır.
Şu anda, bilim adamları çevreye en azından minimum düzeyde uyum sağlayan sistemler tasarlamaya çalışıyorlar. Örneğin, modern otomobiller, münferit bileşenler üzerindeki yükü ölçen ve örneğin lastik basıncını otomatik olarak değiştirebilen çok sayıda sensörle donatılmıştır. Ancak geliştiriciler ve bilim, bu uzun yolculuğun yalnızca başında.
Akıllı sistemlerin geleceği büyüleyici. İdeal bir akıllı sistem, kendi tasarımını bağımsız olarak geliştirebilecek ve örneğin yapının belirli bölümlerine eksik malzeme ekleyerek, tek tek bileşenlerin kimyasal bileşimini değiştirerek vb. çeşitli şekillerde şeklini değiştirebilecektir. Ancak insanlar doğadan öğrenecek kadar gözlem ve zekaya sahip olacaklar mı?
|
Biyonikler insan yaşamında
Yüzyılda bir kez Dünya'da bir dahi doğduğunu söylüyorlar. Leonardo da Vinci tam bir dahiydi. En büyük sanatçı, heykeltıraş, matematikçi, mühendis ve anatomist Leonardo da Vinci, gerçeği bulmaya, onu bilmeye ve tanımlamaya çalıştı.
“Doğayı akıl hocam, tüm öğretmenlerin öğretmeni olarak aldım.”
Bu büyük bilim adamı neden doğayı öğretmeni olarak aldı?
En ilkel haliyle yaşam, Dünya'da yaklaşık 2 milyar yıl önce ortaya çıktı. Acımasız doğal seçilim milyonlarca yüzyıl sürdü ve bunun sonucunda en güçlü ve en mükemmel olan hayatta kaldı. Önce insanı güçlendirmek için doğadan en iyisini ödünç alın ve Leonardo da Vinci'yi önerdi. 1485'te, prensibini kuşlardan kopyaladığı mekanik bir uçak - ornithoptel yarattı. Ve o zaman kişi uçmayı öğrenmeyi başaramasa da, bu yeni bir bilimin - biyonik - temelini attı. Bionics, biyoloji ve teknolojinin bir simbiyozudur.
Dünyanın tarihi - 4,5 milyar yıl - bir gün olarak sunulursa, o zaman makul bir kişinin gezegende bir dakikadan daha kısa bir süre önce ortaya çıktığı ortaya çıkar. Kelimenin tam anlamıyla bir saniyenin bir kısmı geçti ve kendisini zaten bir yaratıcı olarak hayal etti ve şimdiden doğadan daha kötüsünü yaratamaz. Yakın zamana kadar, insanlar yeni bir şey icat ederken onun zaten var olduğunun farkında değildi. Görmeniz ve başvurmanız yeterli. İnsanoğlunun doğayı gözetlediği bilimsel keşiflerin %99'u. Bizi çevreleyen her şeyin doğal karşılığı vardır.
Biyonik(itibaren Βίον - yaşamak ) - uygulamalı organizasyon, özellikler, işlevler ve yapılar ilkelerinin teknik cihaz ve sistemlerde uygulanması hakkında . Basitçe söylemek gerekirse, biyonik bir bağlantıdır Ve . Bionics'in Doğum Tarihi: 13 Eylül 1960.Bionics'in bir sembolü vardır: çapraz bir neşter, bir havya ve bir integral işareti. Biyoloji, teknoloji ve matematiğin bu birleşimi, biyonik biliminin henüz kimsenin girmediği yerlere nüfuz edeceğini ve henüz kimsenin görmediğini göreceğini ummamızı sağlıyor.
İnsan her zaman gökyüzünü fethetmeyi hayal etmiştir. Ancak sadece kuşlar için mevcuttu. İnsanlara uçma fikrini veren de kuşlardı.
Uçma hayalleri ile bunların gerçekleşmesi çok farklı şeylerdir. Ve Leonardo da Vinci'ninkiler gibi cesur fikirlere rağmen, insanlık gelecek yüzyıllar boyunca dünyaya zincirlenmiş olarak kalacaktı. Kuşların incelenmesi, kanatlarının ve kuyruğunun yapısı, insanın uçağı icat etmesine yol açtı. İnsan gözünün yapısı, fotoğraf merceğinin temelini, ayçiçeği salkımının yapısını - güneş panelleri için oluşturdu. Bir yürüyüşten sonra dulavratotu salkımlarını ve bir baykuş köpeğinin saçını tarayan ünlü tasarımcı, Velcro bağlantı elemanlarını icat etti. Böcekler, bilim insanlarına helikopter fikrini verdi. Balık, denizaltıların yaratılmasına yol açtı. MercedesBenz Corporation, tropikal bir vücut balığından kopyalanan bir biyonik araç geliştirdi. Çanta şekline rağmen makinenin hava direnci son derece düşüktür.
Her gün farkında olmadan biyonik icatlarla karşı karşıya kalıyoruz. Çoğu zaman, doğadan benimsenen ilkeler mimaride bulunur. Örneğin, ünlü Eyfel Kulesi'nin tasarımında insan uyluk kemiğinin yapısı yatmaktadır. Kemiğin başında birçok referans noktası vardır, bunlar sayesinde eklem üzerindeki yük eşit olarak dağıtılır. Bu, kavisli femurun büyük bir vücut ağırlığını desteklemesine izin verir. Aynı referans noktaları Eyfel Kulesi'nin tabanında da bulunabilir. Tasarımı, sürdürülebilirlik için mimari bir ölçüt olarak kabul edilir.
Başka bir kule olan Ostankinskaya'nın da doğal bir benzeri var. İnce silueti tanınabilir. Ostankino Kulesi'nin prototipi bir buğday sapıdır. Çiçek salkımının ağırlığı altında kırılmama özelliği kulenin temelini oluşturdu.
Mimarlar, canlı organizmaların işleyiş ilkelerine giderek daha fazla yöneliyor. Nasıl çalıştığını anlamak için tasarımcının biyoloji çalışması gerekir. Balıklar, kuşlar, bitkiler ve hatta insan vücudu, mimari yapıların doğal prototipleri haline gelir.
Bionics yerinde durmuyor. Bu bilim gerçek bir devrim yaratır. Sıradan gözlem, modelleme çok yeteneklidir.Gelecekteki mesleğim makine mühendisliği ile ilgili. Mühendislik endüstrisi en robotik olanıdır. İlk kez pratik uygulamasıendüstriyel robotlaryirminci yüzyılın 50'li yılların sonlarında ve 60'lı yılların başlarında Amerikalı mühendisler D. Devol ve D. Engelberg sayesinde aldı. İşletmenin verimliliğini artırmak için çeşitli teknolojik işlemleri gerçekleştirmek için kullanılırlar.
Robotun tasarımı bir veya daha fazla manipülatör içerebilirken, manipülatörün kendisi farklı bir yük kapasitesine, konumlandırma doğruluğuna, serbestlik derecesine sahip olabilir. Endüstriyel bir robot oluşturulurken, biyonik modeller aktif olarak kullanılmaktadır. Bir endüstriyel robotun manipülatörü, birbirine bağlı belirli sayıda hareketli bağlantıdan (eksen) oluşur. Eklem bacaklı uzuvlar prensibine göre düzenlenmiştir. Ne kadar çok eksen olursa, robotun tasarımı o kadar çok yönlü olur.Robotun eksen bağlantılarının yeri ve esnekliği insan modeline (eklemlerin bağlantısı) göre özenle yapılmıştır. Manipülatörün eksenleri sensörler tarafından kontrol edilir. Duyu organlarına benzerler ve ışığa, uzaydaki konuma tepki verirler.
Doğa hala birçok gizemi barındırıyor, yaratımlarının uyumu insan dünyasını her zaman şaşırttı ve şaşırtmaya devam edecek. Ancak soru şu: “Kalan “yaban hayatı patentlerini” kullanmak için zamanımız olacak mı? Bitki ve hayvanların yeryüzünden kaybolma hızı göz önüne alındığında ve istatistikler amansız bir şekilde şunu belirtiyor: her yıl - bir hayvan türü ve her gün - bir bitki türü, sorulan soru çok endişe verici geliyor. Bu bağlamda, nadir ve nesli tükenmekte olan hayvan ve bitki türlerinin korunması, çevrenin dünyadaki tüm yaşamın yaşamı için uygun koşullarda tutulması acil bir sorundur ve insanlığın daha da gelişmesinin garantisidir.
Biyonik(Yunancadan. biyon- yaşam unsuru, kelimenin tam anlamıyla - canlı), biyoloji ve teknoloji arasında sınır oluşturan, organizmaların yapısını ve yaşamını modellemeye dayalı mühendislik problemlerini çözen bir bilim.
Daha yakın zamanlarda, amacı bir kişinin canlı doğanın "sırlarını" benimsemesine yardımcı olmak olan biyonik bilimi doğdu (1960'ta). Doğa, alışılmadık derecede mükemmel yaşam mekanizmaları yaratmıştır. Bilim adamları, yunusların, balinaların, kalamarların, örümceklerin, köstebeklerin, kanguruların hareket hızı ve ilkesinden, kuşların ve böceklerin uçma sanatından, sineklerin görme organlarının, kurbağaların, denizanasının işitme organlarının özelliklerinden etkilenirler. , yarasa ekolokatörlerinin, çıngıraklı yılan termolokatörlerinin vb. "sırları". ve benzeri.
Biyonik, uçak ve gemi yapımı, uzay bilimi, makine mühendisliği, mimarlık, navigasyon enstrümantasyonu, madencilik vb. alanlarda uygulama bulmuştur.
İnşaat ve endüstride biyonikler
Halihazırda pratik amaçlarla gerçekleştirilmiş olan bazı somut biyonik başarılarını ele alalım.
Penguenler karda kayarak, paletlerle iterek hareket eder. Kar arabası da aynı prensipte tasarlandı. Gorki Politeknik Enstitüsü'nde. Geniş tabanlı kar üzerinde yatarak tekerlek izi oluşturmaz, kaymaz ve takılmaz.
Dünyanın dört bir yanındaki gemi yapımcıları, modern gemilerin bıçak şeklindeki burunlarından çok suda hareket etmeye daha fazla adapte olan balinanın armut biçimli kafasına uzun süredir dikkat çekiyor. Geleneksel gemilerle karşılaştırıldığında, balina vapurunun daha ekonomik olduğu kanıtlandı.
Ağaçların, mantarların taç ve gövdelerinin tasarımlarında koni biçimli formlar bulunur. Kömür madenciliği biçerdöverlerinin sahip olduğu bu formdur. Bu, rüzgar yüklerine ve yerçekimine direnmek için en uygun şekildir. Mimarlar genellikle koni biçimli yapılar kullanırlar (Ostankino televizyon kulesi.)
Doğanın yarattığı yapılar, bir insanın şu ana kadar yapabileceklerinden çok daha mükemmel.
Yeraltında yaşayan hayvanların dünyası zengin ve çeşitlidir. Solucanlar, köstebekler, yeraltı geçitleri inşa ettikleri harika uyarlamalara sahiptir.
Yeraltı kazma birimlerinin oluşturulmasında büyük ilgi görüyorlar. Örneğin, yeraltında bir köstebek gibi hareket ederek pürüzsüz yoğun duvarlara sahip bir tünelden geçen orijinal bir model geliştirildi.
Biyonikler, amfibilerden arka uzvun yapısı ilkesini aldı. Bunu palet gibi bir nesnede somutlaştırarak.
Bunlar, insanların biyolojik modelleri nasıl uyguladığına dair sadece birkaç örnek. Ancak hayvanlar, insanlar tarafından kullanılan veya kullanılabilecek başka birçok özelliğe de sahiptir: yarasaların ultrasonik görüşü, yunusların ekolokasyonu (20-30 m mesafede, bir yunus, 4 çapında bir topağın bulunduğu yeri doğru bir şekilde gösterir. mm düştü).
Geçen yıl “Geleceğin 2 Nolu Okulum” konulu projemi yürütürken, modern dünyada doğa ile uyumlu bir şekilde bütünleşen kaç tane ev, bina, yapı ile karşı karşıya kaldım. Ve internette bu tür projeler aramaya başladım ve vahşi yaşamı teknolojiyle birleştirmenize izin veren böyle bir bilim olduğunu kendim için bir keşifte bulundum, buna biyonik deniyor.Biyonik (Yunanca BION'dan - yaşayan), insanın teknolojik ilerlemede doğa yasalarını uygulamasına yardımcı olan bir bilimdir. Bunun birçok örneği var, buna ikna oldum. Şimdi, şehirde dolaşırken, doğa bilgisinin hangi binada uygulandığını tam olarak biliyorum, örneğin, kazan dairesinin boruları (eke bakın), rüzgarla kırılmayan bitkilerin gövdesine benzetilerek çakışıyor. rüzgarlarEk olarak, biyoniklerin türlere göre ayırt edildiğini öğrendim:
Bir kişinin doğayı, içinde her şeyin nasıl çalıştığını, neden ve tam olarak ne için düzenlendiğini incelediği biyolojik biyonik;
Matematiksel örnekler yardımıyla doğanın yapısını hesaplayabilen teorik biyonik;
Örneğin bir robot gibi bir tür plan oluşturmak için teorik biyonik kullanan teknik biyonik.
Genel olarak, anladığım kadarıyla, biyonik birkaç bilimi birleştirdi - biyoloji, çizim, fizik, kimya, matematik, elektronik vb. sonra uçabilen bir aparat çizip tasarlayın. Bu arada, Leonardo da Vinci kanatlı ilk uçağı yapmayı başardı. Çizimler günümüze kadar ulaşmıştır ve 15. yüzyılda yaşamıştır.Bu bilim hiç de yeni değil, örneklerinden de gördüğümüz gibi, bir insan yarattıklarının herhangi birinde vahşi yaşamdan ilham alıyor. Ayrıca biyoloji bilgisini uygulayarak kendi projemi yaratmaya çalışacağım.Seçtiğim konunun alakalı olduğunu düşünüyorum çünkü bence insanlar uyum içinde yaşamalı ve gelecek nesiller için doğayı korumalı.
Araştırma metodolojisi
Aygyul Minirasimovna'nın çevremdeki Dünya derslerindeki hikayelerinden, son zamanlarda bir kişinin çevreye barbarca davrandığı, doğal kaynakları doğru kullanmadığı, ormanları kestiği sonucuna vardım. Ama "Biyonik" konusu üzerinde çalışmaya başladığımda, insanların doğaya ve hayvanlara zarar vermeden yaşayabileceğini gördüm ve ikna oldum. Nasıl aldığımı anlatacağım.
mimari biyonik
Yani, biraz tarih, 19. yüzyılın başlarında Antonio Gaudi'nin yapımında doğal formları ilk kullanan kişi. Sadece 1960 yılında Daytona'daki bilim adamları konseyinde biyonik ayrı bir bilim olarak kabul edildi. Kendi sembolü var (eke bakın) - ayrılmaz bir işaretle birbirine bağlanan bir neşter ve bir havya. Neşter biyolojinin bir simgesidir, havya bir tekniktir, integral sonsuzluğun bir işaretidir.Yukarıda söylediğim gibi, inşaatta biyoniklerin birçok uygulaması var ama bence en ilginçlerini size göstereceğim:Mimar Gaudi 1883'te tasarladı, inşaatın ölümünden yüz yıl sonra 2026'da tamamlanması gerekiyor.Gördüğümüz gibi sütunlar, binanın çatısını sıkıca tutan dalları olan ağaçlara benziyor.Çatısı, binayı parlak güneş ışığından koruyan, açılıp kapanan kanatlar şeklinde tasarlanmıştır. Yazar, bu projeyi çok sayıda tekne ve yelkenli yakındaki Michigan Gölü tarafından yaratmak için ilham aldı.Binanın temeli, havanın tüm binadan geçmesi sayesinde bir dış iskelet yapısıdır.2004 yılında inşa edilmiştir. Bence doğa ile en uyumlu birleşme budur. Bir boru şeklindeki bina, peyzajın engebeli çevresinde düzgün bir şekilde bükülür.Kıyıya vurmuş bir istiridye gibi görünüyor. Binanın kabuğu, güneşte parıldayan bir hayvan derisini andırıyor.Bence bu geleceğin binası. Şeffaf camların içindeki yosunlar,
besinler ve karbondioksit ile sağlanır. Binaya enerji ve ısı sağlayan biyogaz üreten onlardır.Üç tarafı sularla çevrili Avustralya'nın bir simgesidir. Rüzgarı karşılamak için tam yelkenle uçan devasa bir gemiye benzer.Yukarıdaki örneklerden de görebileceğimiz gibi, binalar gerçekten ya vahşi yaşamı simgeliyor ya da yerel manzara ile bütünleşmiş durumda. Bu gerçek, biyoniklerin mimaride ve inşaatta var olduğunu doğrular, ayrıca çevremizdeki dünyayı uyumlu ve gözlerimiz için güzel kılar.
Tasarımda biyonikler
Tasarımda biyoniklerin birçok uygulaması var. Modern dünyada tasarımcılar, yaşamak, rahatlamak, çalışmak rahat olsun diye çevremizdeki alanı bir insan için daha doğal hale getirmeye çalışırlar ... Tasarımcıların biyonik hakkındaki bilgileri pratikte nasıl uyguladıklarına dair birkaç seçenek buldum, işte bunlar bazıları, aşağı yukarı basit:
Donmuş meşe yaprağı şeklinde bir sandalye, bence çok rahat ve güzel.
Balkabağı şeklindeki abajur, sade ve rahat.
Pitoresk bir orman şeklinde dekore edilmiş iç mekan.
Bu örneği bir nedenden dolayı seçtim, bana öyle geliyor ki bu ideal bir seçenek çünkü bir kişi eve dinlenmek için geliyor ve şimdi ormandaki bir açıklığın ortasında bu küçük masa bile bir şeye benziyor. dalları olan ağaç, yeşil ve beyaz renkleri rahatlatır, havayı şeffaf hale getirir. Etrafta yaşayan yeşillikler atmosferi daha sıcak hale getirir.Biyonik gibi bir bilimin keşfi sayesinde insanlar doğadan ilham almaya başladılar. Evin yanında duran bir ağaç masa, sandalye, gardırop vb. oluşturulmasına yol açabilir. Böylece ruh hali, rahatlık, gözümüze hoş gelen renkler evimize gelir. İstemeden bir doğa parçasını, taş ormanda tatlı bir köşeyi çevremizde yeniden üretiyoruz, dengeyi bozmadan çevre ile uyum içinde yaşıyoruz.
Mucize teknoloji. Basit içinde karmaşık
Eski zamanlarda insanların canlı organizmalara nasıl dikizlediklerini ve benzer bir şey yapmaya çalıştıklarını daha önce anlatmıştım, örneğin kanatlar, kuş cıvıltıları, dişlere benzeyen bir alet vb.Yani o zamandan beri hiçbir şey değişmedi, insan bugüne kadar canlıların yapısını inceliyor ve dikizliyor, insanlar için yararlı olan her şeyi tekrarlıyor. 1948'de, açık bir yaz gününde, mucit Georges de Mestral köpeğini gezdiriyordu. Bir yürüyüşten sonra pantolonunda ve evcil hayvanında dikenler fark etti, sonra onlara mikroskop altında bakmaya karar verdi ve giysi ve yün ipliklerine takılan birçok kanca gördü. Bundan sonra de Mestral, tasarımı bu prensibe göre çalışacak bir bağlantı elemanı yapmaya karar verdi. Kumaş uzmanlarına danıştı ama çoğu onu anlamadı. Bununla birlikte, bir dokumacı bulundu ve elle iki şerit dokudu (biri kancalı, diğeri ilmekli). Her gün bir ceket, şapka, ayakkabı üzerine takıp çıkardığımız, hepimizin aşina olduğu lipun tokası böyle ortaya çıktı.
Proje
Bu konuya aşina olduktan sonra kendi nesnemi yaratmaya başladım. Etrafında çok sayıda apartman var. İnsanlar bir yerde yaşamak zorunda oldukları ve fazla yer kaplamadıkları için gereklidirler. Bu nedenle, doğadan bir şeyler ödünç alarak böyle bir ev gibi bir şey bulmalıyım. Ve aklıma bir düşünce geldi - arı petekleri. Neden? Sıradışı ve pratik. Peki ya altıgenin şekli, yani insanlar yuvarlak evlerde ve üçgen evlerde yaşıyorlar. Ve çizmeye başladım. Ve işte sahip olduğum şey.Bana öyle geliyor ki, depremlerin sık sık meydana geldiği yerlerde bu tür evler inşa edilmelidir. Binanın ihtiyaçlarını karşılamak ve kışın karın birikmemesi, erimesi için çatıya güneş panelleri kurulabilir.
Sonuç
Araştırmalarım sırasında, yeni bilim olan biyonik biliminin hayatımızın her yerinde var olduğu ve insanlara büyük faydaları olduğu sonucuna vardım.Amirim Aigul Minirasimovna ve ben, biyoniklerin dış dünya üzerindeki etkisinin olumlu ve olumsuz yönlerini inceledik ve bunu bu tablo şeklinde yansıttık.
|
ETKİLEMEK |
NİTELİKLER |
|
Cephelerin, yapıların, binaların vb. |
+ + + |
|
Çevre hakkında (ekoloji açısından) |
+ + + |
|
Bir kişinin ruh haline |
+ + + |
|
Finansal maliyetler açısından ekonomik |
+ - |
|
Çevre ile uyum içinde |
+ + + |
|
Çeşitlilik, kutuların olağan görünümünden farklılık - gri binalar, kare masalar, tabureler ... |
+ + + |
|
Dünyanın geleceği için (yani, birkaç yıl içinde dünyanın nasıl görüneceği) |
+ + + |
Yeni bilimin doğa ve insan için çoğunlukla olumlu niteliklere sahip olduğu tablodan görülebilir.
Bireysel slaytlarda sunumun açıklaması:
1 slayt
Slayt açıklaması:
Tamamlayan: Olesya Kryukova, 11. sınıf öğrencisi Lider: Voytikhina G.A. kimya ve biyoloji öğretmeni
2 slayt
Slayt açıklaması:
Araştırmanın alaka düzeyi: Doğanın her yaratılışında, en yüksek derecede uygunluk, güvenilirlik, güç, ekonomi görüyoruz ve aynı zamanda, doğal yaratımların form ve tasarım çeşitliliği sonsuzdur. Biyoloji ve insan zihninin bu sentezi, çeşitli modelleme biçimleri için tükenmez bir yeni fikir kaynağı olarak bize bitki ve hayvanların dünyasını açar.
3 slayt
Slayt açıklaması:
4 slayt
Slayt açıklaması:
Amaç: Doğanın parlak bir tasarımcı, mühendis, sanatçı ve büyük inşaatçı olarak incelenmesi.
5 slayt
Slayt açıklaması:
Görevler: Doğanın yaşayan atölyesini incelerken, biyonik biliminin neleri araştırdığını öğrenin. Gelişim tarihi, semboller, biyonik yönleri, bilimin gelişimi için beklentiler. Literatürü ve interneti incelemek - bu konudaki kaynaklar; Doğada gözlem yapın, doğal nesneleri fotoğraflayın ve inceleyin. Eğitim ve referans yayınlarında, internette gerekli materyali bulma, materyali doğru bir şekilde sunma becerisini geliştirmek; Bu konuda bir sunum ve bilimsel bir araştırma makaleleri forumunda bir sunum hazırlayın.
6 slayt
Slayt açıklaması:
Proje içeriği: Biyonik bilimi neyi inceler? Biyonik sembolü. Biyoniklerin atası. Biyonik türleri. Canlı organizmaların modellenmesi. Biyonik yönler. Biyonikte biyolojik nesnelerin çalışma ve düzenleme ilkelerini kullanma örnekleri. Biyoniklerin insansı robotlara vurgusu. Biyoniklerin zaferi - yapay bir el. Biyoniklerin gelişimi için beklentiler. Bilgi kaynakları
7 slayt
Slayt açıklaması:
Biyonik bilimi neyi inceler? Biyonik, canlı bir organizmanın tasarımı, ilkesi ve teknolojik süreci hakkındaki bilgileri teknolojide kullanma bilimidir. Biyoniklerin resmi doğum yılı 1960 olarak kabul ediliyor.
8 slayt
Slayt açıklaması:
Biyonik bilim adamlarının sembolü Biyonik bilim adamları amblem olarak bir neşter ve entegre bir işaretle birbirine bağlı bir havya seçtiler ve sloganları olarak - "Yaşayan prototipler - yeni teknolojinin anahtarı." Biyoloji, teknoloji ve matematiğin bu birleşimi, biyonik biliminin henüz kimsenin girmediği yerlere nüfuz edeceğini ve henüz kimsenin görmediğini göreceğini ummamızı sağlıyor.
9 slayt
Slayt açıklaması:
Biyoniklerin atası Leonardo da Vinci'dir. Uçak çizimleri ve diyagramları, bir kuş kanadının yapısına dayanıyordu. Zamanımızda, Leonardo da Vinci'nin çizimlerine göre ornitopter defalarca modellendi. Leonardo da Vinci'nin uçak çizimi
10 slayt
Slayt açıklaması:
Ornithopter "Ornitopter" terimi, Yunanca kuş anlamına gelen ornithos ve kanat anlamına gelen pteron kelimelerinden gelmektedir. Ornitopter, kanatlarını çırparak hareket eden bir uçaktır. Yapay kanatların yardımıyla kuşlar gibi uçabilen insanlardan söz edilir, örneğin Antik Yunan mitlerinde bulunur.
11 slayt
Slayt açıklaması:
Biyonik türleri: biyolojik sistemlerde meydana gelen süreçleri inceleyen biyolojik biyonik; bu süreçlerin matematiksel modellerini oluşturan teorik biyonik; mühendislik problemlerini çözmek için teorik biyonik modellerini kullanan teknik biyonik. Gümüş örümcek hava çanı Halley'in dalış çanı
12 slayt
Slayt açıklaması:
Doğa en iyisini bilir. Son on yılda, biyonikler yeni gelişmeler için önemli bir ivme kazandı. Bunun nedeni, modern teknolojilerin giga ve nano seviyeye geçişi ve doğal yapıların benzeri görülmemiş bir doğrulukla kopyalanmasına izin vermesidir. Biyoloji ve teknolojinin kesişme noktasına yaklaşan bu alanda, zamanımızın en büyük keşifleri yapılıyor.
13 slayt
Slayt açıklaması:
14 slayt
Slayt açıklaması:
Mimari biyonik Mimari ve inşaat biyonikleri, canlı dokuların oluşum yasalarını ve yapı oluşumunu inceler, canlı organizmaların yapısal sistemlerinin malzeme, enerji tasarrufu ve güvenilirliği sağlama ilkesine göre analizi ile ilgilenir.
15 slayt
Slayt açıklaması:
Biyonik bina nedir? Hobbit evleri, tüm biyonik yasalarına göre inşa edilmiştir. Biyonik tarzdaki binalar, doğru geometriden çıkarılır. Biyonikte duvarlar canlı zarlar gibidir. Plastik ve uzatılmış duvar ve pencereler, yukarıdan aşağıya doğru yönlendirilen yük kuvvetini ve buna karşı koyan malzemelerin direnç kuvvetini ortaya koymaktadır. Yapıların duvarlarının değişen içbükey ve dışbükey yüzeylerinin ritmik oyunu sayesinde yapı adeta nefes alıyor. Burada duvar artık sadece bir bölme değil, bir organizma gibi yaşıyor.
16 slayt
Slayt açıklaması:
17 slayt
Slayt açıklaması:
Nörobiyonikler Nörobiyoniklerin ana alanları, insan ve hayvanların sinir sisteminin incelenmesi ve sinir hücrelerinin-nöronların ve sinir ağlarının modellenmesidir. Bu, elektronik ve bilgisayar teknolojisinin iyileştirilmesini ve geliştirilmesini mümkün kılar.
18 slayt
Slayt açıklaması:
Biyonik, geniş uygulama alanını neredeyse her yerde buldu: modada, tıpta, bazı nesnelerin düzenlenmesinde, dans yönünde.
19 slayt
Slayt açıklaması:
1. Bağlantı Elemanı - yıldırım. Son yıllarda biyonik bilimi, çoğu insan icadının zaten doğası gereği "patentli" olduğunu doğruladı. Fermuar ve Velcro gibi bir 20. yüzyıl icadı, bir kuş tüyünün yapısı temel alınarak yapılmıştır. Kancalarla donatılmış çeşitli siparişlerdeki tüy dikenler güvenilir tutuş sağlar. Biyonikte biyolojik nesnelerin çalışma ve düzenleme ilkelerini kullanma örnekleri
20 slayt
Slayt açıklaması:
2. Velcro Bağlantı Elemanlarının Buluşu Bir başka ünlü ödünç alma, 1955 yılında İsviçreli mühendis George de Mestral tarafından yapılmıştır. Sık sık köpeğiyle birlikte yürüdü ve bazı anlaşılmaz bitkilerin sürekli olarak kürküne yapıştığını fark etti. Köpeği sürekli temizlemekten bıkan mühendis, yabani otların tüylerine neden yapıştığını bulmaya karar verdi. Fenomeni araştırdıktan sonra de Mestral, bunun, midyenin meyvelerindeki küçük kancalar sayesinde mümkün olduğunu belirledi (bu yabani otun adı budur). Sonuç olarak, mühendis keşfinin önemini fark etti ve sekiz yıl sonra uygun bir Velcro'nun patentini aldı.
21 slayt
Slayt açıklaması:
3. Eyfel Kulesi Eyfel Kulesi'nin tasarımı, İsviçreli anatomi profesörü Hermann Von Meyer'in bilimsel çalışmasına dayanmaktadır. Paris mühendislik mucizesinin yapımından kırk yıl önce, profesör femur başının büküldüğü ve ekleme açılı olarak girdiği noktada kemik yapısını inceledi. Ve aynı zamanda nedense kemik vücudun ağırlığı altında kırılmaz. Kemik Yapısı Eyfel Kulesi'nin tabanı femur başının kemik yapısını andırır.
22 slayt
Slayt açıklaması:
4. Torpido kaplama Balinaların ve balıkların hidrodinamik özelliklerinin incelenmesi sayesinde, aynı motor gücüyle %20 - 25 oranında hız artışı sağlayan özel bir torpido kaplaması oluşturmak mümkün oldu.
23 slayt
Slayt açıklaması:
5. Balina benzeri gemi Japon mühendisler ve biyologlar, bir balinanın vücut şeklinin modern gemilerden daha mükemmel olduğunu sayısız deneyle kanıtladılar. Okyanus balinasına benzeyen büyük bir gemi inşa edildi ve yeni tasarımın faydaları hemen görüldü. Dörtte bir oranında azaltılan motor gücü ile hız ve yük aynı kaldı.
24 slayt
Slayt açıklaması:
6. Kar Arabası "Penguin" Biyonik prensip, "Penguin" kar arabasının tasarımının da temelini oluşturur. Adını tamamen haklı çıkarır. Penguenler gevşek karda nasıl hareket eder? Karın üzerinde, kayak direkleri gibi paletlerle karı iterek. Ayrıca karın altında yatan, kar yüzeyinde kayan ve “Penguen” mekaniktir.
25 slayt
Slayt açıklaması:
6. Fabrika bacaları Tahıl bitkilerinin gövdeleri ağır yüklere dayanabilir ve aynı zamanda çiçek salkımının ağırlığı altında kırılmaz. Rüzgar onları yere doğru bükerse, hızla dikey konumlarına geri dönerler. Sır nedir? Yapılarının, mühendisliğin en son başarılarından biri olan modern yüksek katlı fabrika borularının tasarımına benzediği ortaya çıktı. Her iki tasarımın da içi boş. Bitki sapının sklerenkima şeritleri, uzunlamasına takviye rolü oynar. Sapların boğumları sertleştirici halkalardır.
26 slayt
Slayt açıklaması:
Stuttgart'ta tıpkı bir balığa benzeyen yeni bir deneysel "biyonik Mercedes arabası" yarattılar! Mercedes, akvaryuma tropikal bir şimşir balığı sokarak proje üzerinde çalışmaya başladı. Mühendisler onu baştan aşağı inceledikten sonra balığın tam bir modelini yaptılar ve onu üflenmesi için rüzgar tüneline gönderdiler. Mühendisler ayrıca dikkatlerini balık pullarına çevirdiler - altıgen pullar minimum ağırlıkla güçlü bir yüzey oluşturuyor. Bu teknoloji, örneğin dış kapı panellerini kalıplarken uygulanırsa, sertlikleri %40 artacaktır. Ve tüm vücudu pul pul yaparsanız, güç kaybetmeden geleneksel olandan üçte bir daha hafif olur! 7. "Mercedes Biyonik Araba",
27 slayt
Slayt açıklaması:
28 slayt
Slayt açıklaması:
29 slayt
Slayt açıklaması:
30 slayt
Slayt açıklaması:
31 slayt
Slayt açıklaması:
32 slayt
Slayt açıklaması:
33 slayt
Slayt açıklaması:
34 slayt
Slayt açıklaması:
35 slayt
Slayt açıklaması:
36 slayt
Slayt açıklaması:
37 slayt
Slayt açıklaması:
Biyonik, insansı robotlara odaklanıyor Bildiğiniz gibi, biyonik biliminin en sadık taraftarları robot tasarlayan mühendislerdir. Bugün, geliştiriciler arasında, gelecekte robotların ancak insanlara olabildiğince benzerlerse etkili bir şekilde çalışabileceklerine dair çok popüler bir bakış açısı var. Biyonik geliştiriciler, robotların kentsel ve ev koşullarında, yani "insan" bir ortamda - merdivenler, kapılar ve belirli boyuttaki diğer engellerle - çalışması gerekeceği gerçeğinden yola çıkıyor. Bu nedenle, en azından, boyut ve hareket ilkeleri açısından bir kişiye karşılık gelmelidirler. Yani robotun bacakları olmalı ve tekerlekler, tırtıllar vb. Şehir için hiç uygun değil. Ve hayvanlardan değilse, bacakların tasarımını kimden kopyalayacak? Stanford Üniversitesi'nden yaklaşık 17 cm uzunluğunda, altı ayaklı bir minyatür robot (hexapod) halihazırda 55 cm/sn hızla çalışmaktadır.
Yükleniyor...