Бионика

Презентация по биологии
Архитектура в бионическом стиле
Бионика.
Ученика 11-7 класса
Киреева Бориса
2009 г
Учитель: Вязовец Н.В.
Бионика.
Понятие бионика появилось в начале
двадцатого века. Что же оно значит? В
учебниках по архитектуре вы бы прочитали,
что Бионика (от греч. bion - элемент жизни,
буквально - живущий) - это наука,
пограничная между биологией и техникой,
решающая инженерные задачи на основе
анализа структуры и жизнедеятельности
организмов. Проще говоря, если вы
вспомните Леонардо да Винчи, который
пытался построить летательный аппарат с
машущими крыльями, как у птиц, тогда
сразу представите, что же такое
бионический стиль.
Восприятие бионического
пространства
Первое впечатление о здании в бионическом стиле - постройки
выбиваются из правильной геометрии. Природные формы
объекта будят воображение. В бионике стены подобны живым
мембранам. Пластичные и протяженные стены и окна выявляют
направленную сверху вниз силу нагрузки и
противодействующую ей силу сопротивления материалов.
Благодаря ритмической игре меняющихся вогнутых и выпуклых
поверхностей стен сооружений кажется, что здание дышит.
Здесь стена уже не просто перегородка, она живет подобно
организму.
Бионика - техника,
скопированная у природы
Бионика - не новомодная эко-тенденция
Примерно с середины прошлого века человек
систематически исследует природу, чтобы
перенести её конструктивные формы в
техническую сферу. Эта наука называется
бионикой, искусственным словом, созданным из
«биология» и «техника».
Скорее бионика - это дисциплина, в рамках
которой ориентирующиеся на биологию
инженеры используют на благо людей созданные
в течение миллионов лет эволюции механизмы
оптимизации, что экономит человеку время на
изобретение и эксперименты.
Механизмы оптимизации копируются с растений
и насекомых, но иногда и с человека.
Разорительный энергобаланс
компьютера
Технологи IBM перенесли строение
системы кровотока на охлаждение
процессоров: благодаря
иерархической структуре можно
переносить не только массу, но и
термическую энергию, тепло. При
охлаждении необходимо
максимально увеличить площадь
поверхности, вступающую в контакт с
водой. При этом следует
максимизировать скорость жидкости,
но минимизировать давление, так
чтобы сократить количество энергии,
необходимой для приведения
системы охлаждения в действие.
Для этого специалисты построили
систему следующим образом: она
напоминает систему артерий и
капилляров. Огромное количество
водных «капилляров» обеспечивает
доступ воды к максимальной
площади чипа, при этом скорость
воды в них довольно велика, а
давление наоборот.
Камеры наблюдения и
тропическая рыба-кузовок
Три года назад корпорация Mercedes Benz разработала
бионическое транспортное средство, скопированное с тропической
рыбы-кузовка. Несмотря на свою чемоданообразную форму,
машина имеет крайне низкое сопротивление воздуха.
Сегодня бионика уже не разменивается на мелочи. Это
установившаяся наука, которая получает выгоду от всё более
быстрых компьютеров и расширяющихся возможностей
микротехники: теперь учёные могут исследовать даже мельчайшие
структуры растительного и животного мира.
Акулья кожа вдохновляет хай-тек
Именно на основании таких
наблюдений и возникли новые
плавательные костюмы от Speedo.
Их образцом стала кожа акулы,
которая в ходе эволюции стала
состоять из особых рифлёных
чешуек. Благодаря им акулья кожа
стала такой гладкой, что рыба
весом почти в тонну свободно
скользит в воде, почти не встречая
сопротивления среды. В
соответствии с этим образцом
плавательные костюмы были
оснащены тысячами искусственных
чешуек.
Невидимые плоские камеры
В институте прикладной оптики и тонкой
механики в Йене был разработаны
суперплоские камеры. Скопированные с
фасеточных глаз насекомых плоские
объективы имеют толщину 0,2 миллиметра.
Исследователям понадобилось три года,
чтобы скопировать созданные за миллионы
лет эволюции фасеточные глаза мухи.
При этом учёные полностью
ориентировались на природный образец:
глаз насекомого состоит из отдельных линз,
от сотен до десятков тысяч в зависимости
от размера глаза. Каждая из этих линз
переносит получаемый свет на
принадлежащий ей одной рецептор, а уже в
мозгу мухи из многих отдельных
изображений складывается единая
картинка.
Спасибо за внимание