Slogan Bionik: "Alam tahu yang terbaik." Ilmu macam apa ini? Nama dan motto seperti itu membuat kita mengerti bahwa bionik terhubung dengan alam. Banyak dari kita setiap hari menemukan unsur-unsur dan hasil dari ilmu bionik tanpa menyadarinya.
Pernahkah Anda mendengar tentang ilmu bionik?
Biologi adalah pengetahuan populer yang kita perkenalkan di sekolah. Untuk beberapa alasan, banyak yang percaya bahwa bionik adalah salah satu subbagian dari biologi. Nyatanya, pernyataan ini tidak sepenuhnya akurat. Memang, dalam arti kata yang sempit, bionik adalah ilmu yang mempelajari organisme hidup. Tetapi lebih sering daripada tidak, kita terbiasa mengasosiasikan sesuatu yang lain dengan ajaran ini. Bionik terapan adalah ilmu yang menggabungkan biologi dan teknologi.
Subjek dan objek penelitian bionik
Apa yang dipelajari bionik? Untuk menjawab pertanyaan ini, kita perlu mempertimbangkan pembagian struktural dari pengajaran itu sendiri.
Biologis bionik mengeksplorasi alam apa adanya, tanpa berusaha mengganggu. Objek kajiannya adalah proses-proses yang terjadi di dalam sistem biologis.
Bionics teoretis berkaitan dengan studi tentang prinsip-prinsip yang telah terlihat di alam, dan atas dasar mereka menciptakan teorimodel, diterapkan lebih lanjut dalam teknologi.
Bionics praktis (teknis) adalah penerapan model teoretis dalam praktik. Bisa dikatakan, pengenalan praktis alam ke dalam dunia teknis.
Dari mana semuanya dimulai?
Leonardo da Vinci yang hebat disebut sebagai bapak bionik. Dalam catatan kejeniusan ini, orang dapat menemukan upaya pertama pada perwujudan teknis mekanisme alami. Lukisan-lukisan Da Vinci menggambarkan keinginannya untuk menciptakan pesawat terbang yang mampu menggerakkan sayapnya seperti burung yang sedang terbang. Pada suatu waktu, ide-ide seperti itu terlalu berani untuk diminati. Mereka kemudian menarik perhatian pada diri mereka sendiri.
Yang pertama menerapkan prinsip-prinsip bionik dalam arsitektur adalah Antoni Gaudí y Curnet. Namanya terpatri kuat dalam sejarah ilmu ini. Struktur arsitektur yang dirancang oleh Gaudi yang agung sangat mengesankan pada saat konstruksinya, dan menyebabkan kegembiraan yang sama bertahun-tahun kemudian di kalangan pengamat modern.
Orang berikutnya yang mendukung ide simbiosis alam dan teknologi adalah Rudolf Steiner. Di bawah kepemimpinannya, penggunaan prinsip bionik secara luas dalam desain bangunan dimulai.
Penetapan bionik sebagai ilmu independen baru terjadi pada tahun 1960 di sebuah simposium ilmiah di Daytona.
Perkembangan teknologi komputer dan pemodelan matematika memungkinkan arsitek modern untuk mewujudkan petunjuk alam lebih cepat dan lebih akurat dalam arsitektur dan industri lainnya.
Prototipe alami dari penemuan teknis
Termudahcontoh manifestasi ilmu bionik adalah penemuan engsel. Dudukan yang familier berdasarkan prinsip rotasi satu bagian struktur di sekitar yang lain. Prinsip ini digunakan oleh kerang untuk mengontrol kedua sayapnya dan, jika perlu, membuka atau menutupnya. Kerang raksasa pasifik mencapai ukuran 15-20 cm, prinsip engsel dalam menghubungkan cangkangnya terlihat jelas dengan mata telanjang. Perwakilan kecil dari spesies ini menggunakan metode yang sama untuk memperbaiki katup.
Dalam kehidupan sehari-hari kita sering menggunakan berbagai macam pinset. Paruh godwit yang tajam dan seperti kutu menjadi analog alami dari alat semacam itu. Burung ini menggunakan paruh tipis untuk menempelkannya ke tanah lunak dan mengeluarkan kumbang kecil, cacing, dll.
Banyak perangkat dan perangkat modern dilengkapi dengan cangkir hisap. Misalnya, mereka digunakan untuk memperbaiki desain kaki berbagai peralatan dapur agar tidak tergelincir selama pengoperasian. Juga, sepatu khusus untuk pembersih jendela gedung bertingkat dilengkapi dengan cangkir hisap untuk memastikan fiksasi yang aman. Perangkat sederhana ini juga dipinjam dari alam. Katak pohon, memiliki pengisap di kakinya, luar biasa cekatannya menjaga daun tanaman yang licin dan licin, dan gurita membutuhkannya untuk kontak dekat dengan korbannya.
Anda dapat menemukan banyak contoh seperti itu. Bionik adalah ilmu yang membantu seseorang meminjam solusi teknis dari alam untuk penemuannya.
Siapa yang pertama - alam atauorang?
Terkadang penemuan manusia ini atau itu telah lama "dipatenkan" oleh alam. Artinya, penemu, ketika membuat sesuatu, jangan menyalin, tetapi menghasilkan teknologi atau prinsip operasi sendiri, dan kemudian ternyata ini sudah ada di alam untuk waktu yang lama, dan orang bisa mengintip dan mengadopsi.
Ini terjadi pada Velcro biasa, yang digunakan seseorang untuk mengikat pakaian. Telah terbukti bahwa dalam struktur bulu burung, kait juga digunakan untuk menghubungkan janggut tipis satu sama lain, mirip dengan yang ditemukan di Velcro.
Dalam struktur pipa pabrik ada analogi dengan batang berongga dari sereal. Penguatan longitudinal yang digunakan dalam pipa mirip dengan pita sklerenkim di batang. Cincin pengaku baja - celah. Kulit tipis di bagian luar batang adalah analog dari tulangan spiral dalam struktur pipa. Terlepas dari kesamaan struktur yang sangat besar, para ilmuwan secara independen menemukan metode membangun pipa pabrik seperti itu, dan baru kemudian melihat identitas struktur seperti itu dengan elemen alami.
Bionik dan obat-obatan
Penggunaan bionik dalam pengobatan memungkinkan untuk menyelamatkan nyawa banyak pasien. Pekerjaan terus dilakukan untuk menciptakan organ buatan yang dapat berfungsi bersimbiosis dengan tubuh manusia.
Dane Dennis Aabo adalah orang pertama yang menguji prostesis bionik. Dia kehilangan setengah dari lengannya, tetapi sekarang dia memiliki kemampuan untuk melihat objek dengan sentuhan menggunakan penemuan dokter. Protesanyaterhubung ke ujung saraf dari anggota tubuh yang terkena. Sensor jari buatan mampu mengumpulkan informasi tentang menyentuh objek dan mengirimkannya ke otak. Desainnya belum final pada saat ini, sangat besar, yang membuatnya sulit untuk digunakan dalam kehidupan sehari-hari, tetapi bahkan sekarang teknologi ini dapat disebut sebagai penemuan nyata.
Semua penelitian ke arah ini sepenuhnya didasarkan pada penyalinan proses dan mekanisme alami serta implementasi teknisnya. Ini adalah bionik medis. Ulasan para ilmuwan mengatakan bahwa segera karya mereka akan memungkinkan untuk mengubah organ tubuh manusia yang sudah usang dan menggunakan prototipe mekanis sebagai gantinya. Ini benar-benar akan menjadi terobosan terbesar dalam dunia kedokteran.
Bionik dalam arsitektur
Bionik arsitektur dan bangunan adalah cabang khusus ilmu bionik, yang tugasnya adalah penyatuan kembali arsitektur dan alam secara organik. Baru-baru ini, semakin sering, ketika merancang struktur modern, mereka beralih ke prinsip-prinsip bionik yang dipinjam dari organisme hidup.
Saat ini bionik arsitektur telah menjadi gaya arsitektur tersendiri. Itu lahir dari salinan formulir sederhana, dan sekarang tugas ilmu ini adalah mengadopsi prinsip-prinsip, fitur organisasi dan menerapkannya secara teknis.
Terkadang gaya arsitektur ini disebut eco-style. Ini karena aturan dasar bionik adalah:
- mencari solusi optimal;
- prinsip menghemat bahan;
- prinsip kelestarian maksimum;
- prinsip hemat energi.
Seperti yang Anda lihat, bionik dalam arsitektur tidak hanya bentuk yang mengesankan, tetapi juga teknologi canggih yang memungkinkan Anda membuat struktur yang memenuhi persyaratan modern.
Karakteristik struktur bionik arsitektural
Berdasarkan pengalaman masa lalu dalam arsitektur dan konstruksi, kita dapat mengatakan bahwa semua struktur manusia rapuh dan berumur pendek jika tidak menggunakan hukum alam. Bangunan bionik, selain bentuknya yang menakjubkan dan solusi arsitektur yang berani, memiliki daya tahan, kemampuan untuk menahan fenomena alam dan bencana alam yang merugikan.
Di bagian luar bangunan yang dibangun dengan gaya ini, elemen relief, bentuk, kontur dapat dilihat, yang dengan terampil disalin oleh insinyur desain dari benda hidup, benda alami, dan diwujudkan dengan ahli oleh arsitek-pembangun.
Jika tiba-tiba, ketika merenungkan objek arsitektur, tampaknya Anda sedang melihat sebuah karya seni, kemungkinan besar Anda memiliki bangunan bergaya bionik. Contoh struktur seperti itu dapat dilihat di hampir semua ibu kota negara dan kota besar berteknologi maju di dunia.
Pembangunan milenium baru
Di tahun 90-an, tim arsitek Spanyol membuat proyek pembangunan berdasarkan konsep yang sama sekali baru. Ini adalah bangunan 300 lantai, yang tingginya akan melebihi 1200 m. Direncanakan pergerakan di sepanjang menara ini akan dilakukan dengan bantuan empat ratus lift vertikal dan horizontal, dengan kecepatan 15 m/s. negara,setuju untuk mensponsori proyek ini, adalah Cina. Kota terpadat, Shanghai, dipilih untuk konstruksi. Pelaksanaan proyek ini akan memecahkan masalah demografi di wilayah tersebut.
Menara ini akan memiliki struktur bionik sepenuhnya. Arsitek percaya bahwa hanya ini yang dapat memastikan kekuatan dan daya tahan struktur. Prototipe strukturnya adalah pohon cemara. Komposisi arsitektur tidak hanya akan memiliki bentuk silinder yang mirip dengan batang pohon, tetapi juga "akar" - jenis fondasi bionik baru.
Penutup luar bangunan adalah bahan plastik dan bernapas yang meniru kulit pohon. Sistem pendingin udara di kota vertikal ini akan dianalogikan dengan fungsi pengatur panas kulit.
Menurut perkiraan para ilmuwan dan arsitek, bangunan seperti itu tidak akan menjadi satu-satunya dari jenisnya. Setelah implementasi yang berhasil, jumlah struktur bionik dalam arsitektur planet ini hanya akan bertambah.
Bangunan bionik di sekitar kita
Dalam kreasi terkenal apa ilmu bionik digunakan? Contoh struktur seperti itu mudah ditemukan. Ambil setidaknya proses menciptakan Menara Eiffel. Untuk waktu yang lama ada desas-desus bahwa simbol Prancis setinggi 300 meter ini dibangun sesuai dengan gambar seorang insinyur Arab yang tidak dikenal. Kemudian, analogi lengkapnya dengan struktur tibia manusia terungkap.
Selain Menara Eiffel, ada banyak contoh struktur bionik di seluruh dunia:
- Gedung Opera Sydney dibangun mirip dengan bunga teratai.
- BeijingGedung Opera Nasional - tiruan setetes air.
- Kompleks renang di Beijing. Secara lahiriah, ia mengulangi struktur kristal kisi air. Solusi desain yang luar biasa menggabungkan kemampuan struktur yang berguna untuk mengumpulkan energi matahari dan kemudian menggunakannya untuk memberi daya pada semua peralatan listrik yang beroperasi di gedung.
- Pencakar langit Aqua terlihat seperti aliran air yang jatuh. Terletak di Chicago.
- Rumah pendiri bionik arsitektur, Antoni Gaudí, adalah salah satu struktur bionik pertama. Hingga saat ini, nilai estetikanya tetap dipertahankan dan tetap menjadi salah satu tempat wisata paling populer di Barcelona.
Pengetahuan yang dibutuhkan semua orang
Singkatnya, kita dapat dengan aman mengatakan: segala sesuatu yang dipelajari bionik relevan dan diperlukan untuk perkembangan masyarakat modern. Setiap orang harus terbiasa dengan prinsip-prinsip ilmiah bionik. Tanpa ilmu ini, mustahil membayangkan kemajuan teknologi di banyak bidang aktivitas manusia. Bionics adalah masa depan kita yang selaras dengan alam.
