Понятие о бионике. Основные направления в развитии бионики. Природа знает лучше…

1. Понятие о бионике. Основные направления в развитии бионики Природа знает лучше…

.
Верещак Вероника Валерьевна

2. Наука подражать

Ничего из того, что
изобрел человек, не было
сделано с чистого листа,
без подсказки материприроды
• Науку, занимающуюся
изучением строения
живых организмов для
создания новых
приборов и механизмов,
назвали бионикой.
• 1960 г. официальная
дата рождения этой
науки
БИОН – Элемент жизни
• Новое научное
направление,
возникшее на стыке
биологии и инженерного
искусства, раздел
кибернетики.

3. Направления бионики

4. Различают

биологическую бионику - изучающую
процессы, происходящие в биологических
системах;
теоретическую бионику - строящую
математические модели этих процессов;
техническую бионику - применяющую
модели теоретической бионики для решения
инженерных задач.

5. Копирование механизмов живых систем

От Леонардо да Винчи
до наших дней
Прародителем бионики считае
тся Леонардо да Винчи.
Его чертежи и схемы
летательных аппаратов
были основаны на строении
крыла птицы. В наше время,
по чертежам Леонардо да
Винчи неоднократно
осуществляли
моделирование орнитоптера
.

6. Один в один

Липучка
Принцип действия репейника
был заимствован человеком
для изготовления застёжеклипучек. Первые липкие
ленты появились в 50-х годах
XX столетия.

7. Один в один

Присоски осьминога –
позволяют присасываться к
любой добыче, двигаться по
скользкой поверхности
Коврик с присосками —
заимствование у
природы.

8. Один в один

Клюв веретенника —
это комбинированный
инструмент
Используется в качестве
ковыряющего и ищущего средства ,
легко хватающего маленьких
червяков и другую добычу.
Аналог – пинцет хирурга
Кран-манипулятор
Удлиненные лапы ловчей птицы
с очень острыми загнутыми
когтями и грубой жесткой
чешуйчатой поверхностью
чтобы удержать добычу.

9. Зоология и бионика

Особенности форм строения
радиолярий и используемые
архитекторами при
конструировании зданий.
На кораблях изобретен
механизм, который имитирует
орган слуха медузы, для
прогнозирования шторма.

10. Кто первый?

Учёные Калифорнийского
университета изучая рачка
живущего на песчаных берегах
Панамы, открыли редкостную
способность передвижения.
Рачок складывает своё тело в
кольцо, прижимает хвост к
голове и катится, подогнув
ножки, периодически ими
отталкиваясь. Способность
передвигаться колесом рачок
приобрел, приспосабливаясь к
окружающей среде – песчаной,
рыхлой и осыпающейся почве.
Это доказывает, что природу трудно превзойти и что многое
созданное человеком имеет аналоги в природе.

11. Зоология и бионика

Особенности построения сот
рабочими пчёлами - это
рационально выбранная
природной форма. Такая форма
обеспечивает наибольшую
вместимость сотовых ячеек при
малых затратах строительного
материала.
используется человеком при
создании различных
технических конструкций:
строятся дома из шестигранных
секций; соты – элеваторы, соты
– плотины, соты – шлюзы, соты
– гостиницы и т.д.

12. Взаимосвязь бионики с экологической морфологией

13. Жизненные формы

Особенности передвижения
кальмаров и использование этих
знаний исследователями
гидробиониками при
конструировании скоростных
механизмов связанных с водой и
реактивным движением.

14. Жизненные формы

В водной средеобтекаемая форма тела
По типу строения кожи
дельфинов создана мягкая
обшивка для подводных судов,
позволяющая увеличить
их скорость под водой на 15—
20% без увеличения мощности
двигателя (за счет гашения
возникающих турбулентных
завихрений воды у корпуса
судна)

15. Живые прототипы

Благодаря кузовкам конструкторы
компании «Mercedes-Benz»
создали революционную модель
автомобиля Bionic Car.
Бионический автомобиль повторяет
очертаниями контуры тела кузовков.
Оказалось, что такая конструкция
имеет феноменально низкий
коэффициент сопротивления 0,19,
недостижимый для остальных
современных автомобилей.

16. Архитектурная бионика

Расположение
костных пластинок
бедренной кости
Эйфелева башня
Конструкция
Эйфелевой башни
основана на
научной работе
швейцарского
профессора
анатомии Хермана
фон Мейера.

17. Архитектурная бионика

За последние 20—30 лет
мир стал свидетелем
появления в
архитектуре необычных
форм, напоминающих
формы живой природы
Покрытия зданий, сходные с
причудливыми поверхностями
раковин моллюсков

18. Архитектурная бионика

Цветок лотоса
Индия, Нью-Дели. Божественный
Храм Лотоса

19. Архитектурная бионика

Небоскрёб "Аква" внешне похож
на поток падающей воды.
Находится в Чикаго. Дом
основателя архитектурной
бионики Антонио Гауди

20. Архитектурная бионика

Пекинский национальный
оперный театр – имитация
водяной капли. Плавательный
комплекс в Пекине. Внешне
повторяет кристаллическую
структуру решётки воды.
Удивительное дизайнерское
решение совмещает и полезную
возможность конструкции
аккумулировать энергию солнца
и в дальнейшем использовать
её для питания всех
электроприборов, работающих в
здании.

21. Экостиль

22. Экостиль

Многофункциональный жилой
комплекс во Вьетнаме

23. Использование модели ДНК в строительстве

Дизайн проект пешеходного "Моста ДНК"

24. Медицинская бионика

Создание протезов,
подключённых к нервным
окончаниям пострадавшей
конечности
Применение бионики в медицине
даёт возможность спасти жизнь
многим пациентам.
Не прекращаясь, ведутся работы по
созданию искусственных органов,
способных функционировать в
симбиозе с организмом человека

25. Бионика и медицина

Также бионика в медицине занимается изучением органов чувств и
многих систем восприятия окружающего мира живыми организмами.
Важной задачей бионики в медицине по-прежнему является изучение
принципов ориентации, навигации и локации у различных видов
животных.
Живые прототипы будущих
звуковых локаторов
Искусственный глаз

26. Нейробионика

Схематическое изображение нейрона
(слева), и электрическая схема
искусственного нейрона (справа).
Основными
направлениями нейробионики
являются изучение нервной
системы человека и животных
имоделирование нервных клетокнейронов и нейронных сетей. Это
дает возможность
совершенствовать и развивать
электронную и вычислительную
технику.
Изучение памяти и других
свойств нервной системы —
основной путь создания «думаю
щих» машин для автоматизации
сложных процессов производства
и управления.

27. Выводы

1. Всё, что изучает бионика, актуально и нужно для
развития современного общества. Каждый должен
ознакомиться с научными принципами бионики. Без
этой науки невозможно представить технический
прогресс во многих сферах деятельности человека.
2. Бионика – это наше будущее в полной гармонии с
природой.
3. Живые прототипы – ключ к новой технике.