6 января 2019

Знакомство с бионикой

Сейчас, во времена прогрессивных высоких технологий, кажется, что место природе остается все меньше и меньше. Но, как оказалось, даже в технике природа заняла огромную нишу. А все благодаря бионике.

Что же такое бионика? Говоря простым языком, бионика — это сочетание БИОлогии и техНИКи. Ну а если более мудреным, то бионика — прикладная наука о применении в технических устройствах и системах принципов организации, свойств, функций и структур живой природы. Таким образом, результатом этого, казалось бы, не сочетаемого (живое, природное и неживое, искусственное), сочетания является использование в технике решений Матушки-Природы.

Ввиду своей специфики: бионика включает в себя биологию, химию, физику, инженерию, технику, электронику, навигацию и кибернетику.

Не смотря на свою кажущуюся современность, бионика берет свое начало в XIII-XIV веках. Леонардо да Винчи, которого можно назвать праотцом этой науки, вдохновленный полетами птиц, создал свои чертежи летательных аппаратов: орнитоптер и первое подобие вертолета.

Орнитоптер.

Сегодня же различают биологическую, теоретическую и техническую бионику: биологическая изучает процессы и структуру биологических систем, теоретическая описывает эти процессы и структуры в математических моделях, на основе которых техническая бионика реализует различные решения для инженерных задач.

Вот такой вот получился у нас конвейер, на выходе из которого получаются поражающие воображение приборы, техника, механизмы и прочие устройства!

Вы можете задаться вопросом: “Так где же мы все-таки можем встретить результаты бионики?” Если коротко, то практически везде! На самом деле область применения ее очень обширна: архитектура, авиастроение, кораблестроение, системы навигации, автомобилестроение, системы безопасности, двигательные системы, медицина, робототехника, электроника и IT.

Яркий пример бионики в архитектуре — полная аналогия строения стеблей злаков и современных высотных сооружений. Стебли злаковых растений способны выдерживать большие нагрузки и при этом не ломаться под тяжестью соцветия. Если ветер пригибает их к земле, они быстро восстанавливают вертикальное положение. В чем же секрет? Стебель имеет конструкцию полой трубы, состоящей из механической ткани (склеренхимы) окруженной кожицей. Стебель разделен на секции междоузлиями. А теперь сравним и сопоставим стебель, допустим, с трубой промышленного предприятия. Обе конструкции внутри полые. Продольная арматура трубы сопоставима со склеренхимой стебля. Междоузлия стеблей — с кольцами жесткости. Спиральная арматура, размещенная у внешней стороны трубы, выполняет аналогичную функцию кожицы стебля. Вот так инженеры приспособили эволюционные решения растений для выполнения промышленных задач!

Похожая ситуация наблюдается и с одним из самых знаменитых памятников Франции и узнаваемым символом Парижа — с эйфелевой башней. Гюстав Эйфель, инженер-архитектор башни, подглядел внутреннее строение большой берцовой кости, при ее проектировании своего творения. Поэтому теперь конструкция башни полностью повторяет внутреннее строение кости, вплоть до размеров углов между несущими поверхностями.

И таких примеров множество! Знаете ли вы такую технологию как эхолокация? Она основана на звуковых или радио волнах и используется не только в навигации людьми, но и летучими мышами, дельфинами и некоторыми ночными птицами.

А устройство всех известных нам обыденных застежек-”липучек” основано на свойстве плодов репейника цепляться за разные поверхности. Принцип действия привычных молниевых замков повторяет принцип сцепления контурных перьев в крыльях птиц.

Как мы уже выяснили, практическое применение бионики очень обширно и очень-очень перспективно. Наиболее яркими и будоражащими воображение являются такие направления бионики, как протезирование и медицина: роботизированные бионические руки и ноги; бионические глаза, позволяющие слепым начать хоть немного видеть; экзоскелеты, приводящие в движение парализованных людей или позволяющие здоровым быть более сильными и быстрыми. Все это помогает людям вернуть утраченные возможности, реабилитироваться после травм или выполнять какую-то работу.

Бионика — это не просто наука, это один из путей человечества к более совершенному будущему без болезней, без вынужденных ограничений, будущее, в котором каждый человек сможет полностью реализовать свой потенциал.

Автор статьи:Марат Муртазин
Источник: llbeagle

Комментарии:

Похожие новости

Наследие
10 марта 2019

Ученые выяснили, что камбоджийский город-храм Ангкор-Ват приходил в упадок в течение примерно столетия, - пишет sciencenews.org со ссылкой на Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ландшафты
27 февраля 2019

Небольшая рыбацкая деревня Хоутоувань (Houtouwan) на китайском острове Шэншань (Shengshan) заброшена с 1990-х годов. Из-за возросшей конкуренции с близлежащим Шанхаем и сокращением рыбной ловли жители были вынуждены искать работу в других городах, оставив свою прибрежную деревню на прихоть матушки-природы.

Наследие
9 февраля 2019

Все 85 субъектов Российской Федерации приняли участие в конкурсе на соискание "Географического Оскара". Регионом, последним  пополнившим географию "Хрустального компаса" и утвердившим тот факт, что премия в ходе седьмой заявочной кампании представлена на всей территории страны, стала Новгородская область.

ГАДЖЕТЫ
5 марта 2019

Обновленная линейка аксессуаров компании Samsung появится в официальной Рознице в России 8 марта. В этот день начнут продаваться недавно анонсированные смартфоны семейства Galaxy S10.

ГАДЖЕТЫ
5 марта 2019

В последние годы Bluetooth-гарнитуры получили особую популярность. Так случилось не потому, что они стали дешевле, причина в том, что они теперь достаточно долго работают от батареи и предлагают достойное качество звучания.

ГАДЖЕТЫ
5 марта 2019

Samsung Galaxy Note 9 – представитель девятого поколения смартфонов серии Galaxy Note. Устройство сочетает в себе все самые лучшие наработки и мобильные технологии компании Samsung за 2018 год, а также предоставляет широкие возможности для проявления творческих навыков.