Slogani
Bionics: "Natyra e di më së miri". Çfarë lloj shkence është kjo? Vetë emri dhe një moto e tillë na bëjnë të kuptojmë se bionika është e lidhur me natyrën. Shumë prej nesh ndeshen çdo ditë me elementet dhe rezultatet e shkencës së bionikës pa e ditur as atë.
A keni dëgjuar për shkencën e bionikës?
Biologjia është një njohuri popullore me të cilën jemi njohur në shkollë. Për disa arsye, shumë besojnë se bionika është një nga nënseksionet e biologjisë. Në fakt, kjo deklaratë nuk është plotësisht e saktë. Në të vërtetë, në kuptimin e ngushtë të fjalës, bionika është një shkencë që studion organizmat e gjallë. Por më shpesh, ne jemi mësuar të lidhim diçka tjetër me këtë mësim. Bionika e aplikuar është një shkencë që ndërthur biologjinë dhe teknologjinë.
Subjekti dhe objekti i kërkimit bionik
Çfarë studion bionika? Për t'iu përgjigjur kësaj pyetjeje, duhet të marrim parasysh ndarjen strukturore të vetë mësimdhënies.
Bionika biologjike eksploron natyrën ashtu siç është, pa u përpjekur të ndërhyjë. Objekti i studimit të tij janë proceset që ndodhin brenda sistemeve biologjike.
Bionika teorike merret me studimin e atyre parimeve që janë parë në natyrë dhe mbi bazën e tyre krijon një teorikemodel, i aplikuar më tej në teknologji.
Bionika praktike (teknike) është aplikimi i modeleve teorike në praktikë. Si të thuash, futja praktike e natyrës në botën teknike.
Ku filloi gjithçka?
I madhi Leonardo da Vinci quhet babai i bionikës. Në të dhënat e këtij gjeniu, mund të gjenden përpjekjet e para për mishërimin teknik të mekanizmave natyrorë. Vizatimet e Da Vinçit ilustrojnë dëshirën e tij për të krijuar një avion të aftë të lëvizë krahët e tij si një zog në fluturim. Në një kohë, ide të tilla ishin shumë të guximshme për t'u kërkuar. Ata tërhoqën vëmendjen te vetja shumë më vonë.
I pari që zbatoi parimet e bionikës në arkitekturë ishte Antoni Gaudí y Curnet. Emri i tij është ngulitur fort në historinë e kësaj shkence. Strukturat arkitekturore të projektuara nga i madhi Gaudi ishin mbresëlënëse në kohën e ndërtimit të tyre dhe ato shkaktojnë të njëjtën kënaqësi shumë vite më vonë tek vëzhguesit modernë.
Personi tjetër që mbështeti idenë e simbiozës së natyrës dhe teknologjisë ishte Rudolf Steiner. Nën udhëheqjen e tij, filloi përdorimi i gjerë i parimeve bionike në projektimin e ndërtesave.
Krijimi i bionikës si një shkencë e pavarur ndodhi vetëm në vitin 1960 në një simpozium shkencor në Daytona.
Zhvillimi i teknologjisë kompjuterike dhe modelimi matematik i lejojnë arkitektët modernë të mishërojnë të dhëna të natyrës shumë më shpejt dhe me saktësi më të madhe në arkitekturë dhe industri të tjera.
Prototipe natyrore të shpikjeve teknike
Më e lehtënjë shembull i manifestimit të shkencës së bionikës është shpikja e menteshave. Një montim i njohur i bazuar në parimin e rrotullimit të një pjese të strukturës rreth tjetrës. Ky parim përdoret nga guacat e detit për të kontrolluar dy krahët e tyre dhe, nëse është e nevojshme, për t'i hapur ose mbyllur ato. Gurpat gjigante të Paqësorit arrijnë madhësinë 15-20 cm. Parimi i menteshës në lidhjen e predhave të tyre është qartë i dukshëm me sy të lirë. Përfaqësuesit e vegjël të kësaj specie përdorin të njëjtën metodë të fiksimit të valvulave.
Në jetën e përditshme ne përdorim shpesh një shumëllojshmëri piskatore. Sqepi i mprehtë dhe i ngjashëm me rriqrat e perëndisë bëhet një analog natyror i një pajisjeje të tillë. Këta zogj përdorin një sqep të hollë për ta ngjitur në tokë të butë dhe për të nxjerrë brumbuj të vegjël, krimba, etj.
Shumë pajisje dhe pajisje moderne janë të pajisura me gota thithëse. Për shembull, ato përdoren për të përmirësuar dizajnin e këmbëve të pajisjeve të ndryshme të kuzhinës për të parandaluar rrëshqitjen e tyre gjatë funksionimit. Gjithashtu, këpucët speciale për pastruesit e dritareve të ndërtesave të larta janë të pajisura me thithëse për të siguruar fiksimin e tyre të sigurt. Kjo pajisje e thjeshtë është huazuar edhe nga natyra. Bretkosa e pemës, duke pasur thithka në këmbë, mban në mënyrë të pazakontë gjethet e lëmuara dhe të rrëshqitshme të bimëve dhe oktapodit i duhen ato për kontakt të ngushtë me viktimat e tij.
Mund të gjeni shumë shembuj të tillë. Bionika është pikërisht shkenca që ndihmon një person të marrë hua zgjidhje teknike nga natyra për shpikjet e tij.
Kush është i pari - natyra aponjerëz?
Ndodh që kjo apo ajo shpikje e njerëzimit të jetë "patentuar" prej kohësh nga natyra. Kjo do të thotë, shpikësit, kur krijojnë diçka, nuk kopjojnë, por dalin vetë me një teknologji ose një parim funksionimi, dhe më vonë rezulton se kjo ka ekzistuar në natyrë për një kohë të gjatë, dhe thjesht mund të shikohet dhe adoptohet.
Kjo ndodhi me Velcro-në e zakonshme, e cila përdoret nga një person për të lidhur rrobat. Është vërtetuar se në strukturën e puplave të shpendëve, grepa përdoren edhe për të lidhur mjekrat e hollë me njëra-tjetrën, të ngjashme me ato që gjenden në Velcro.
Në strukturën e tubave të fabrikës ka një analogji me kërcellet e zbrazëta të drithërave. Përforcimi gjatësor i përdorur në tuba është i ngjashëm me brezat e sklerenkimës në kërcell. Unaza ngurtësuese të çelikut - interstiksione. Lëkura e hollë në pjesën e jashtme të kërcellit është një analog i përforcimit spirale në strukturën e tubave. Pavarësisht ngjashmërisë kolosale të strukturës, shkencëtarët në mënyrë të pavarur shpikën pikërisht një metodë të tillë të ndërtimit të tubave të fabrikës dhe vetëm më vonë panë identitetin e një strukture të tillë me elementë natyrorë.
Bionika dhe mjekësia
Përdorimi i bionikave në mjekësi bën të mundur shpëtimin e jetës së shumë pacientëve. Pandërprerë, po punohet për të krijuar organe artificiale që mund të funksionojnë në simbiozë me trupin e njeriut.
Danezi Dennis Aabo ishte i pari që testoi një protezë bionike. Ai humbi gjysmën e krahut të tij, por tani ai ka aftësinë për të perceptuar objektet me prekje duke përdorur shpikjen e mjekëve. Proteza e tijlidhur me mbaresat nervore të gjymtyrës së prekur. Sensorët artificialë të gishtërinjve janë në gjendje të mbledhin informacion rreth prekjes së objekteve dhe t'i transmetojnë ato në tru. Dizajni nuk është finalizuar ende për momentin, është shumë i rëndë, gjë që e bën të vështirë përdorimin e tij në jetën e përditshme, por edhe tani kjo teknologji mund të quhet një zbulim i vërtetë.
Të gjitha kërkimet në këtë drejtim bazohen tërësisht në kopjimin e proceseve dhe mekanizmave natyrorë dhe zbatimin teknik të tyre. Kjo është bionika mjekësore. Shqyrtimet e shkencëtarëve thonë se së shpejti punët e tyre do të bëjnë të mundur ndryshimin e organeve të gjalla të njeriut të konsumuar dhe në vend të përdorimit të prototipave mekanikë. Ky do të jetë me të vërtetë përparimi më i madh në mjekësi.
Bionika në arkitekturë
Bionika arkitekturore dhe e ndërtimit është një degë e veçantë e shkencës bionike, detyra e së cilës është ribashkimi organik i arkitekturës dhe natyrës. Kohët e fundit, gjithnjë e më shpesh, gjatë projektimit të strukturave moderne, ata u drejtohen parimeve bionike të huazuara nga organizmat e gjallë.
Sot bionika arkitekturore është bërë një stil i veçantë arkitekturor. Ajo lindi nga një kopjim i thjeshtë i formularëve dhe tani detyra e kësaj shkence është bërë të adoptojë parimet, veçoritë organizative dhe t'i zbatojë teknikisht ato.
Ndonjëherë ky stil arkitekturor quhet eko-stil. Kjo ndodh sepse rregullat bazë të bionikës janë:
- kërko për zgjidhje optimale;
- parimi i kursimit të materialeve;
- parimi i qëndrueshmërisë maksimale;
- parimi i kursimit të energjisë.
Siç mund ta shihni, bionika në arkitekturë nuk është vetëm forma mbresëlënëse, por edhe teknologji të avancuara që ju lejojnë të krijoni një strukturë që plotëson kërkesat moderne.
Karakteristikat e strukturave bionike arkitektonike
Bazuar në përvojën e kaluar në arkitekturë dhe ndërtim, mund të themi se të gjitha strukturat njerëzore janë të brishta dhe jetëshkurtra nëse nuk përdorin ligjet e natyrës. Ndërtesat bionike, përveç formave të mahnitshme dhe zgjidhjeve të guximshme arkitekturore, kanë qëndrueshmëri, aftësi për t'i bërë ballë dukurive të pafavorshme natyrore dhe kataklizmave.
Në pamjen e jashtme të ndërtesave të ndërtuara në këtë stil, mund të shihen elementë relievesh, formash, konturesh, të kopjuara me mjeshtëri nga inxhinierët e projektimit nga objekte të gjalla, natyrore dhe të mishëruara me mjeshtëri nga arkitektë-ndërtues.
Nëse papritur, kur mendon për një objekt arkitekturor, të duket se po shikon një vepër arti, me një probabilitet të lartë të kesh një ndërtesë në stilin bionik. Shembuj të strukturave të tilla mund të shihen pothuajse në të gjitha kryeqytetet e vendeve dhe qytetet e mëdha teknologjikisht të avancuara të botës.
Ndërtimi i mijëvjeçarit të ri
Në vitet '90, një ekip spanjoll arkitektësh krijuan një projekt ndërtimi bazuar në një koncept krejtësisht të ri. Bëhet fjalë për një ndërtesë 300 katëshe, lartësia e së cilës do të kalojë 1200 m. Është planifikuar që lëvizja përgjatë kësaj kulle të bëhet me ndihmën e katërqind ashensorëve vertikal dhe horizontal, shpejtësia e të cilëve është 15 m/s. vendi,ranë dakord për të sponsorizuar këtë projekt, ishte Kina. Qyteti më i dendur i populluar, Shangai, u zgjodh për ndërtim. Zbatimi i projektit do të zgjidhë problemin demografik të rajonit.
Kulla do të ketë një strukturë plotësisht bionike. Arkitektët besojnë se vetëm kjo mund të sigurojë forcën dhe qëndrueshmërinë e strukturës. Prototipi i strukturës është një pemë selvi. Kompozimi arkitektonik do të ketë jo vetëm një formë cilindrike të ngjashme me një trung peme, por edhe "rrënjë" - një lloj i ri themeli bionik.
Mbulesa e jashtme e ndërtesës është një material plastik dhe që merr frymë që imiton lëvoren e një peme. Sistemi i ajrit të kondicionuar i këtij qyteti vertikal do të jetë analog me funksionin rregullues të nxehtësisë së lëkurës.
Sipas parashikimeve të shkencëtarëve dhe arkitektëve, një ndërtesë e tillë nuk do të mbetet e vetmja në llojin e saj. Pas zbatimit të suksesshëm, numri i strukturave bionike në arkitekturën e planetit vetëm do të rritet.
Ndërtesat bionike rreth nesh
Në cilat krijime të famshme u përdor shkenca e bionikës? Shembuj të strukturave të tilla janë të lehta për t'u gjetur. Merrni të paktën procesin e krijimit të Kullës Eifel. Për një kohë të gjatë kishte zëra se ky simbol 300 metra i Francës ishte ndërtuar sipas vizatimeve të një inxhinieri të panjohur arab. Më vonë, u zbulua analogjia e saj e plotë me strukturën e tibisë njerëzore.
Përveç Kullës Eifel, ka shumë shembuj të strukturave bionike në të gjithë botën:
- Shtëpia e Operës së Sidneit u ndërtua në mënyrë të ngjashme me një lule zambak uji.
- PekinTeatri Kombëtar i Operas - imitim i një pike uji.
- Kompleksi i notit në Pekin. Nga pamja e jashtme, ajo përsërit strukturën kristalore të rrjetës së ujit. Një zgjidhje e mahnitshme projektimi kombinon aftësinë e dobishme të strukturës për të grumbulluar energji diellore dhe më pas për ta përdorur atë për të fuqizuar të gjitha pajisjet elektrike që funksionojnë në ndërtesë.
- Rrokaqiell Aqua duket si një rrjedhë uji që bie. E vendosur në Çikago.
- Shtëpia e themeluesit të bionikës arkitekturore, Antoni Gaudí, është një nga strukturat e para bionike. Deri më sot, ajo ka ruajtur vlerën e saj estetike dhe mbetet një nga vendet turistike më të njohura në Barcelonë.
Njohuri për të cilën të gjithë kanë nevojë
Si përmbledhur, mund të themi me siguri: gjithçka që studion bionika është e rëndësishme dhe e nevojshme për zhvillimin e shoqërisë moderne. Të gjithë duhet të njihen me parimet shkencore të bionikës. Pa këtë shkencë, është e pamundur të imagjinohet përparimi teknologjik në shumë fusha të veprimtarisë njerëzore. Bionika është e ardhmja jonë në harmoni të plotë me natyrën.
