Многие технологические достижения человечества взяты у природы. Есть даже целая наука, которая изучает возможность применения природных явлений в сфере современных технологий. Эта наука называется бионика.
В статье рассказываем о бионике: что это за наука, какая у нее история развития и какие примеры бионики есть в повседневной жизни человека, в биологии, в медицине и в технике.
Другие интересные публикации читайте на нашем Telegram-канале. Еще там вы найдете приятные скидки и интересные предложения для вашей учебы.
Что изучает бионика
Бионика — это наука, изучающая биологические процессы для создания технических устройств и приспособлений.
Если говорить кратко, то бионика — это заимствование идей у природы и внедрение их в нашу жизнь.
Это определение ввели еще в середине прошлого века, оно образовано от двух слов «биология» и «электроника». Однако, еще издревле люди наблюдали за природой, изучали ее и брали эти наблюдения на вооружение.
Отцом бионики называют Леонардо да Винчи. К нам дошли его чертежи и схемы разных технических задумок. «Колесница с пушками» (танк), водолазный костюм, дельтаплан — все это да Винчи изобрел, глядя на природу.
Можно сказать, что вся человеческая цивилизация базируется на заимствовании идей из живого мира. Сверхпрочный клей создали благодаря исследованию паутины, застежку-молнию изобрели благодаря репейнику, а гидролокаторы для навигации подсмотрели у дельфинов и китов.
Бионика тесно связана с биологией, физикой, химией. Однако, некоторые путают бионику с биоинженерией. Разница между ними в том, что в биоинженерии живые организмы прямо используются в производстве. Например, есть такие биохимические батареи, в которых живут бактерии. Благодаря их жизнедеятельности и перевариванию отходов в этих батареях появляется энергия.
В бионике живые существа прямо не используются. Ученые наблюдают за растениями, животными, природными явлениями и внедряют бионические методы в нашу жизнь. Например, все слышали об «эффекте лотоса» — уникальной способности поверхности этого цветка, с которого стекает любая грязь, не оставляя следов на поверхности. Люди используют этот эффект в своей жизни. Например, благодаря «эффекту лотоса» изобрели водоотталкивающую краску, непромокаемые спальники и прочее.
Негласный лозунг бионики — «Природа знает лучше».Есть разные виды бионики:
- биологическая бионика. Бионика в биологии изучает процессы, которые происходят в биологических системах;
- теоретическая бионика, которая моделирует эти процессы в математические задачи;
- техническая бионика, при которой наблюдения за природой внедряются в инженерию.
Следует отметить, что наблюдением за природой и перениманием определенных свойств у живых существ бионика не заканчивается, это половина работы, ее называют теоретической бионикой. После всех наблюдений идут длительные расчеты, большая работа на компьютере и в лаборатории и, наконец, создание бионической модели. Из этих этапов складывается практическая бионика.
Самый известный образец бионической системы — создание самолета. Создатели первых самолетов подсмотрели идею у птиц, причем очень буквально — первые самолеты даже махали крыльями. Вообще, законы аэродинамики, которые были подсмотрены у пернатых, используются сейчас даже в наземном транспорте.Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы.
Основные правила бионики
Основные правила бионики — это то, чем руководствуется эта наука и какие методы в ней применяются.
- Первое правило в бионике — реконструкция. При реконструкции берется определенное качество или свойство у живых существ и создается его точный аналог. Например, искусственное сердце — это пример реконструкции в бионике.
- Второе правило в бионике — перенос. При переносе берется биологическое качество и на его основе создается что-то новое. Например, нейроинтерфейс — это пример переноса биологических признаков в технику.
Примеры бионики в нашей жизни
Бионика прочно вошла в нашу жизнь, и это неудивительно, потому что бионические технологии показывают большую эффективность. Посмотрите примеры бионических разработок в разных сферах:
| Направление исследования | Что изучает | Примеры |
|---|---|---|
| Нейробионика | Нервные клетки, нейросети | Оцифровка сознания, преобразование биоэлектрических сигналов, нейроинтерфейсы |
| Архитектурная бионика | Строительство на основе особенностей живой природы | Небоскребы, строительные материалы, аквариумы |
| Сенсорная бионика | Исследование органов чувств для создания искусственных аналогов | Слуховые аппараты, искусственная роговица глаза |
| Общеморфологическая бионика | Исследует и заимствует общие принципы биосистемы | Экзоскелет, искусственные органы, робототехника |
Сложно переоценить значение бионики. Она упрощает и улучшает нашу жизнь, помогает решить многие технические проблемы и даже спасает жизни. Учиться у природы — это правильно и логично, однако, это не отменяет учебы в колледже или вузе, с которой вам, как всегда, поможет справиться студенческий сервис.
