Живой взгляд»Рубрики»Тема номера»Техника живых организмов

Техника живых организмов


Природа знает лучше

С древних времен главным источником вдохновения для человека служила природа. Она способствовала и созданию прекрасных произведений искусства, и развитию стремлений человека к научно-техническому прогрессу. И всегда на пути к прогрессу, на пороге новых открытий и изобретений появлялись вопросы и сложности, которые казались неразрешимыми. За помощью человек обращался к природе, и если был внимателен к ней, то находил ответы, разгадав тайны устройства того или иного ее творения или просто переосмыслив свои знания о них.

Главное правило – внимательнее относиться к окружающим нас живым существам, тогда они обязательно подскажут нам, как лучше поступить, чтобы построить наиболее прочную конструкцию и благодаря ей подняться в небо или опуститься в глубины океана. Ведь недаром у многих древних народов существовало поверье, что на любые вопросы, возникающие у человека, обязательно найдется ответ у Матери-Природы.

Незнакомая наука

Сравнительно молодая наука бионика, официально родившаяся лишь 50 лет назад благодаря синтезу знаний из разных областей биологии и разных отраслей техники, сегодня занимается решением технических задач на основе знаний об устройстве живых организмов. Название этой науки происходит от древнегреческого слова «бион» («единица жизни», «живущий»).
Предметом изучения бионики являются живые организмы, особенности их жизнедеятельности и функционирования для создания технической модели, на основе тех процессов, что были замечены в природе. Иначе говоря – это моделирование на основе биологических знаний. В англоязычной литературе часто употребляется синоним к слову «бионика» – термин «биомиметика» (от лат. bios – «жизнь», mimesis – «подражание»). Примером здесь служит изобретение всем известной застежки-липучки, прототипом которой стали плоды растения семейства астровые (Asterаceae) – большого лопуха, или репейника (Arctium lappa), цеплявшиеся за одежду швейцарского инженера Жоржа де Местраля и за шерсть его любимой собаки.

Бионика появилась на стыке, казалось бы, далеко стоящих друг от друга отраслей человеческого знания, таких как БИОлогия и техНИКА. Помимо биологии и техники, бионика тесно связана с физикой, химией, кибернетикой, с инженерными науками: электроникой, навигацией, связью, морским делом, – а также с архитектурой, строительством и многими другими областями.

Кто знает все, тот может все

Формально датой рождения бионики как отдельной науки принято считать 13 сентября 1960 г. Именно в этот день в Дейтоне (штат Огайо, США) состоялось открытие первого симпозиума по бионике, который официально закрепил рождение новой науки. Однако бионические исследования стали проводиться раньше, за несколько лет до рождения самого термина «бионика», автором которого стал Джек Стил еще в 1958 г. Он дал новому научному течению следующее определение: «Бионика – это наука о системах, функции которых копируют специфические характеристики природных систем или которые являются их аналогами».

Однако уже давно человек начал черпать идеи и замыслы для своих изобретений, наблюдая за живой природой. Одним из первых, кому пришла идея применения знаний о живой природе для решения инженерных задач, был великий художник и изобретатель эпохи Возрождения – Леонардо да Винчи. Он стал прародителем этой науки и оставил после себя не только прекрасные картины, удивительной точности анатомические рисунки, но и чертежи, наиболее известный из которых – чертеж летательного аппарата с машущими крыльями, получившего название орнитоптер, или махолет. Леонардо да Винчи долгое время интересовался полетом и изучал его на примере птиц и летучих мышей.

На основе своих наблюдений он создал чертежи летательного аппарата с машущими крыльями. В рукописях Леонардо есть десятки изображений разнообразных летательных конструкций, имеющих целый ряд интересных инженерных решений. Он считал: «кто все знает – все сможет», и даже такая неисполнимая мечта человека, как полет, сможет быть реализована, если научиться разгадывать тайны природы.

Техника живых организмов

Все живые организмы наделены уникальными чертами. Исследования по самым разным направлениям продолжаются, открытия совершаются одно за другим. Появляются все новые материалы, машины, приборы, все новые принципы строения и работы устройств.
Есть животные, которые «учат» людей определять погоду и являются своеобразными биосиноптиками. Уже давно известно, что птицы, рыбы, насекомые очень чутко и безошибочно реагируют на изменения погоды. Низкий полет ласточек предвещает дождь.
По скоплению медуз у берега рыбаки узнают, что море будет спокойным.

Животные-«биосиноптики»

Многие животные от природы наделены уникальными сверхчувствительными «приборами». Другие животные показывают своим примером, как нужно летать, как легче плавать, как эффективнее сопротивляться ветру и течениям, как регулировать температуру и влажность вокруг себя, как ориентироваться в пространстве, какими должны быть материалы или механизмы, чтобы они могли служить наиболее эффективно. Растения демонстрируют необычайные свойства прочности, гибкости, легкости, устойчивости. Многие секреты кроются в их биохимии и физиологии.

Изучение мозга и высшей нервной деятельности человека и животных дает надежду на появление «умных» роботов и биокомпьютеров, а исследования сенсорных систем позволяют надеяться на улучшение зрения слабовидящим людям, улучшение слуха тем, кто утратил остроту этого чувства.

В последнее десятилетие бионика получила значительный импульс к новому развитию в связи с тем, что современные технологии переходят на гига- и наноуровень и позволяют копировать миниатюрные природные конструкции с небывалой ранее точностью. Бионика, наука о природе и технике, развивается с огромной скоростью, стремительно охватывает все новые и новые области, приводит нас к большему пониманию законов природы и дарит нам ценные изобретения.

Дата публикации: 11 октября 2010
Елена Кутерницкая
Тэги: животные, биоархитектура, человек

Вверх


Оставьте свой комментарий:

©2017 «Живой Взгляд». Иллюстрированное издание о живой природе.

Телефон: +7 (985) 253-45-27     glavred@zoojournal.ru     http://www.zoojournal.ru     Реклама в журнале    Подписаться    Карта сайта

Вызов ветеринара на дом, ветеринарная помощь   

      "Живой Взгляд" - живой журнал рассказов из мира животных