Бионика

Бионика - 

ячейка  жизни

Бионика 

(от греч. biōn — «элемент жизни», буквально – «живущий»)  - раздел биологии,

изучающий структуру и жизнедеятельность

организмов с целью использования

выявленных  закономерностей в решении

технических систем, сходных по

характеристикам с живыми организмами.

История развития 

Прародителем  бионики считается 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.

 

В 1960 году в Дайтоне (США) состоялся

первый симпозиум по

бионике, который

официально закрепил

рождение новой науки.

Учёные – бионики избрали своей эмблемой

скальпель и паяльник, соединённые знаком

интеграла, а девизом – «Живые прототипы –

ключ к новой технике».

Бионика 

Биологическая -

бионика,

изучающая

процессы,

происходящие

в

биологических

системах 
 

Теоретическая -

бионика,

которая строит

математические

модели

процессов,

происходящих  в

биологических

системах 

Техническая -

бионика,

применяющая

модели

теоретической

бионики для

решения

инженерных

задач

Основные  направления работ 

• изучение  нервной системы человека и животных и моделирование нервных клеток (нейронов) и нейронных сетей для  дальнейшего совершенствования  вычислительной техники и разработки новых элементов и устройств  автоматики и телемеханики (нейробионика);
• исследование органов чувств и других воспринимающих систем живых организмов с целью разработки новых датчиков и систем обнаружения;
• изучение принципов ориентации, локации и навигации у различных животных для использования этих принципов в технике;
• исследование морфологических, физиологических, биохимических особенностей живых организмов для выдвижения новых технических и научных идей.

Нейробионика 

Основными направлениями нейробионики

являются  изучение нервной системы

человека  и животных и моделирование

нервных клеток-нейронов и нейронных

сетей. Это дает возможность

совершенствовать  и развивать электронную и

вычислительную  технику.

Архитектурно-строительная бионика 

изучает законы формирования и

структурообразования  живых тканей,

занимается анализом конструктивных

систем  живых организмов по принципу

экономии  материала, энергии и

обеспечения надежности.

   К 100-й годовщине Великой французской революции в Париже была организована всемирная выставка. На территории этой выставки планировалось воздвигнуть башню, которая символизировала бы и величие Французской революции, и новейшие достижения техники. На конкурс поступило более 700 проектов, лучшим был признан проект инженера-мостовика Александра Гюстава Эйфеля. В конце ХIХ столетия башня поразила весь мир ажурностью и красотой. 300-метровая башня стала своеобразным символом Парижа. И лишь спустя более чем полстолетия биологи и инженеры сделали неожиданное открытие: конструкция Эйфелевой башни в точности повторяет строение большой берцовой кости, легко выдерживающей тяжесть человеческого тела. Совпадают даже углы между несущими поверхностями. Это ещё один показательный пример бионики в действии.

В архитектурно-строительной бионике большое

внимание  уделяется новым строительным

технологиям. Например, в области разработок

эффективных и безотходных строительных технологий

перспективным направлением является создание

слоистых  конструкций. Идея заимствована у

глубоководных моллюсков. Их прочные ракушки,

например  у широко распространенного "морского

уха", состоят из чередующихся жестких и мягких

пластинок. Когда жесткая пластинка трескается, то

деформация  поглощается мягким слоем и трещина не

идет  дальше. Такая технология может быть

использована  и для покрытия автомобилей.

Некоторые практические результаты бионики 
 

Эффективное

охлаждение 

компьютерных 

чипов

по принципу

кровообращения 

человека.

Ультратонкие 

оптические 

линзы,

скопированные

с фасеточных

глаз насекомых.

В последние годы бионика подтверждает, что

большинство человеческих

изобретений уже

"запатентовано" природой.

 Такое изобретение  ХХ века,

как застежки «молния»

и «липучки», было сделано на

основе строения пера птицы.

Бородки пера различных  порядков, оснащенные

крючками, обеспечивают надежное сцепление.