Slogan da Bionics: "A natureza sabe melhor." Que tipo de ciência é essa? O próprio nome e tal lema nos fazem entender que a biônica está ligada à natureza. Muitos de nós encontramos diariamente os elementos e resultados da ciência da biônica sem sequer saber.
Você já ouviu falar da ciência da biônica?
Biologia é um conhecimento popular que somos apresentados na escola. Por alguma razão, muitos acreditam que a biônica é uma das subseções da biologia. Na verdade, esta afirmação não é totalmente precisa. De fato, no sentido estrito da palavra, a biônica é uma ciência que estuda os organismos vivos. Mas, na maioria das vezes, estamos acostumados a associar outra coisa a esse ensinamento. A biônica aplicada é uma ciência que combina biologia e tecnologia.
Sujeito e objeto de pesquisa biônica
O que a biônica estuda? Para responder a esta pergunta, precisamos considerar a divisão estrutural do próprio ensino.
A biônica biológica explora a natureza como ela é, sem tentar interferir. O objeto de seu estudo são os processos que ocorrem dentro dos sistemas biológicos.
A biônica teórica lida com o estudo daqueles princípios que foram vistos na natureza e, com base neles, cria ummodelo, ainda mais aplicado em tecnologias.
Prática (técnica) biônica é a aplicação de modelos teóricos na prática. Por assim dizer, a introdução prática da natureza no mundo técnico.
Onde tudo começou?
O grande Leonardo da Vinci é chamado de pai da biônica. Nos registros desse gênio, encontram-se as primeiras tentativas de incorporação técnica dos mecanismos naturais. Os desenhos de Da Vinci ilustram seu desejo de criar uma aeronave capaz de mover suas asas como um pássaro em vôo. Ao mesmo tempo, essas idéias eram muito ousadas para serem procuradas. Eles chamaram a atenção para si muito mais tarde.
O primeiro a aplicar os princípios da biônica na arquitetura foi Antoni Gaudí y Curnet. Seu nome está firmemente impresso na história desta ciência. As estruturas arquitetônicas projetadas pelo grande Gaudí eram impressionantes na época de sua construção e causam o mesmo deleite muitos anos depois entre os observadores modernos.
A próxima pessoa que apoiou a ideia de simbiose entre natureza e tecnologia foi Rudolf Steiner. Sob sua liderança, começou o uso generalizado de princípios biônicos no projeto de edifícios.
O estabelecimento da biônica como ciência independente aconteceu apenas em 1960 em um simpósio científico em Daytona.
O desenvolvimento da tecnologia computacional e da modelagem matemática permite que os arquitetos modernos incorporem as pistas da natureza com muito mais rapidez e precisão na arquitetura e em outras indústrias.
Protótipos naturais de invenções técnicas
Mais fácilum exemplo da manifestação da ciência da biônica é a invenção das dobradiças. Uma montagem familiar baseada no princípio de rotação de uma parte da estrutura em torno de outra. Este princípio é usado pelas conchas para controlar suas duas asas e, se necessário, abri-las ou fechá-las. Os berbigões gigantes do Pacífico atingem tamanhos de 15 a 20 cm. O princípio da dobradiça na conexão de suas conchas é claramente visível a olho nu. Pequenos representantes desta espécie usam o mesmo método de fixação das válvulas.
Na vida cotidiana muitas vezes usamos uma variedade de pinças. O bico afiado e em forma de carrapato do gusa torna-se um análogo natural de tal dispositivo. Esses pássaros usam um bico fino para enfiá-lo no solo macio e tirar pequenos besouros, minhocas, etc.
Muitos dispositivos e dispositivos modernos são equipados com ventosas. Por exemplo, eles são usados para melhorar o design das pernas de vários aparelhos de cozinha para evitar que escorreguem durante a operação. Além disso, sapatos especiais para limpadores de janelas de arranha-céus são equipados com ventosas para garantir sua fixação segura. Este dispositivo simples também é emprestado da natureza. A rã-arborícola, com ventosas nas patas, mantém-se invulgarmente habilidosa em folhas de plantas lisas e escorregadias, e o polvo precisa delas para contato próximo com suas vítimas.
Você pode encontrar muitos desses exemplos. A biônica é exatamente a ciência que ajuda uma pessoa a tomar emprestado soluções técnicas da natureza para suas invenções.
Quem é o primeiro - natureza oupessoas?
Às vezes acontece que esta ou aquela invenção da humanidade há muito foi "patenteada" pela natureza. Ou seja, os inventores, ao criar algo, não copiam, mas criam uma tecnologia ou um princípio de operação, e mais tarde verifica-se que isso existe na natureza há muito tempo e pode-se simplesmente espiar e adotar.
Isso aconteceu com o velcro usual, que é usado por uma pessoa para prender roupas. Foi comprovado que na estrutura das penas das aves, os ganchos também são usados para conectar barbas finas umas às outras, semelhantes às encontradas no velcro.
Na estrutura dos cachimbos de fábrica há uma analogia com os caules ocos dos cereais. O reforço longitudinal utilizado nos tubos é semelhante às bandas de esclerênquima na haste. Anéis de reforço de aço - interstícios. A pele fina na parte externa da haste é um análogo do reforço espiral na estrutura dos tubos. Apesar da colossal semelhança da estrutura, os cientistas inventaram independentemente exatamente esse método de construção de tubos de fábrica e só mais tarde viram a identidade de tal estrutura com elementos naturais.
Biônica e medicina
O uso da biônica na medicina permite salvar a vida de muitos pacientes. Incessantemente, o trabalho está em andamento para criar órgãos artificiais que podem funcionar em simbiose com o corpo humano.
O dinamarquês Dennis Aabo foi o primeiro a testar uma prótese biônica. Ele perdeu metade do braço, mas agora tem a capacidade de perceber objetos pelo toque usando a invenção dos médicos. Sua próteseconectado às terminações nervosas do membro afetado. Sensores de dedos artificiais são capazes de coletar informações sobre objetos tocantes e transmiti-las ao cérebro. O design ainda não foi finalizado no momento, é muito volumoso, o que dificulta o uso no dia a dia, mas mesmo agora essa tecnologia pode ser chamada de uma verdadeira descoberta.
Todas as pesquisas nesse sentido são inteiramente baseadas na cópia de processos e mecanismos naturais e sua implementação técnica. Isso é biônica médica. Comentários de cientistas dizem que em breve seus trabalhos tornarão possível alterar órgãos humanos vivos desgastados e usar protótipos mecânicos. Este será realmente o maior avanço da medicina.
Biônica na arquitetura
A biônica de arquitetura e construção é um ramo especial da ciência biônica, cuja tarefa é a reunificação orgânica da arquitetura e da natureza. Recentemente, cada vez mais frequentemente, ao projetar estruturas modernas, eles se voltam para princípios biônicos emprestados de organismos vivos.
Hoje a biônica arquitetônica tornou-se um estilo arquitetônico separado. Nasceu de uma simples cópia de formulários, e agora a tarefa desta ciência passou a ser adotar os princípios, características organizacionais e implementá-los tecnicamente.
Às vezes esse estilo arquitetônico é chamado de eco-estilo. Isso ocorre porque as regras básicas da biônica são:
- procurar soluções ótimas;
- princípio da economia de materiais;
- princípio da máxima sustentabilidade;
- princípio de economia de energia.
Como você pode ver, a biônica na arquitetura não é apenas formas impressionantes, mas também tecnologias avançadas que permitem criar uma estrutura que atenda aos requisitos modernos.
Características das estruturas biônicas arquitetônicas
Com base na experiência passada em arquitetura e construção, podemos dizer que todas as estruturas humanas são frágeis e de curta duração se não usarem as leis da natureza. As construções biônicas, além de formas incríveis e soluções arquitetônicas arrojadas, possuem durabilidade, capacidade de resistir a fenômenos naturais adversos e cataclismos.
No exterior dos edifícios construídos neste estilo, podem ser vistos elementos de relevos, formas, contornos, habilmente copiados por engenheiros projetistas de objetos vivos, naturais e magistralmente incorporados por arquitetos-construtores.
Se de repente, ao contemplar um objeto arquitetônico, parece que você está olhando para uma obra de arte, com grande probabilidade você tem uma construção no estilo biônico. Exemplos de tais estruturas podem ser vistos em quase todas as capitais de países e grandes cidades tecnologicamente avançadas do mundo.
A construção do novo milênio
Nos anos 90, uma equipe espanhola de arquitetos criou um projeto de construção baseado em um conceito completamente novo. Trata-se de um edifício de 300 andares, cuja altura será superior a 1200 m. Prevê-se que o movimento ao longo desta torre se faça com a ajuda de quatrocentos elevadores verticais e horizontais, cuja velocidade é de 15 m/s. país,concordou em patrocinar este projeto, foi a China. A cidade mais densamente povoada, Xangai, foi escolhida para a construção. A implementação do projeto resolverá o problema demográfico da região.
A torre terá uma estrutura totalmente biônica. Os arquitetos acreditam que somente isso pode garantir a resistência e a durabilidade da estrutura. O protótipo da estrutura é um cipreste. A composição arquitetônica terá não apenas uma forma cilíndrica semelhante a um tronco de árvore, mas também "raízes" - um novo tipo de fundação biônica.
A cobertura externa do edifício é um material plástico e respirável que imita a casca de uma árvore. O sistema de ar condicionado desta cidade vertical será análogo à função reguladora de calor da pele.
De acordo com as previsões de cientistas e arquitetos, tal edifício não será o único de seu tipo. Após a implementação bem-sucedida, o número de estruturas biônicas na arquitetura do planeta só aumentará.
Edifícios biônicos ao nosso redor
Em quais criações famosas foi usada a ciência da biônica? Exemplos de tais estruturas são fáceis de encontrar. Pegue pelo menos o processo de criação da Torre Eiffel. Por muito tempo houve rumores de que este símbolo de 300 metros da França foi construído de acordo com os desenhos de um engenheiro árabe desconhecido. Mais tarde, sua analogia completa com a estrutura da tíbia humana foi revelada.
Além da Torre Eiffel, existem muitos exemplos de estruturas biônicas em todo o mundo:
- A Sydney Opera House foi construída de forma semelhante a uma flor de lótus.
- PequimNational Opera House - imitação de uma gota de água.
- Complexo de natação em Pequim. Externamente, repete a estrutura cristalina da rede de água. Uma solução de design incrível combina a capacidade útil da estrutura de acumular energia solar e usá-la para alimentar todos os aparelhos elétricos que operam no edifício.
- O arranha-céu Aqua parece uma corrente de água caindo. Localizado em Chicago.
- A casa do fundador da biônica arquitetônica, Antoni Gaudí, é uma das primeiras estruturas biônicas. Até hoje, manteve seu valor estético e continua sendo um dos locais turísticos mais populares de Barcelona.
Conhecimento que todos precisam
Resumindo, podemos afirmar com segurança: tudo o que a biônica estuda é relevante e necessário para o desenvolvimento da sociedade moderna. Todos devem se familiarizar com os princípios científicos da biônica. Sem essa ciência, é impossível imaginar o progresso tecnológico em muitas áreas da atividade humana. A biônica é o nosso futuro em completa harmonia com a natureza.
