Eslogan de
Bionics: "La naturaleza sabe más". ¿Qué clase de ciencia es esta? El mismo nombre y tal lema nos hacen entender que la biónica está conectada con la naturaleza. Muchos de nosotros nos encontramos a diario con los elementos y los resultados de la ciencia de la biónica sin siquiera saberlo.
¿Has oído hablar de la ciencia de la biónica?
La biología es un conocimiento popular que nos presentan en la escuela. Por alguna razón, muchos creen que la biónica es una de las subsecciones de la biología. De hecho, esta afirmación no es del todo precisa. De hecho, en el sentido estricto de la palabra, la biónica es una ciencia que estudia los organismos vivos. Pero la mayoría de las veces, estamos acostumbrados a asociar algo más con esta enseñanza. La biónica aplicada es una ciencia que combina biología y tecnología.
Sujeto y objeto de la investigación biónica
¿Qué estudia la biónica? Para responder a esta pregunta, debemos considerar la división estructural de la enseñanza misma.
La biónica biológica explora la naturaleza tal como es, sin intentar interferir. El objeto de su estudio son los procesos que ocurren dentro de los sistemas biológicos.
La biónica teórica se ocupa del estudio de aquellos principios que se han visto en la naturaleza, y en base a ellos crea unmodelo, más aplicado en tecnologías.
La biónica práctica (técnica) es la aplicación de modelos teóricos en la práctica. Por así decirlo, la introducción práctica de la naturaleza en el mundo técnico.
¿Dónde empezó todo?
El gran Leonardo da Vinci es llamado el padre de la biónica. En los registros de este genio se pueden encontrar los primeros intentos de encarnación técnica de los mecanismos naturales. Los dibujos de Da Vinci ilustran su deseo de crear un avión capaz de mover sus alas como un pájaro en vuelo. En un momento, tales ideas eran demasiado audaces para tener demanda. Llamaron la atención mucho más tarde.
El primero en aplicar los principios de la biónica en la arquitectura fue Antoni Gaudí y Curnet. Su nombre está firmemente impreso en la historia de esta ciencia. Las estructuras arquitectónicas diseñadas por el gran Gaudí fueron impresionantes en el momento de su construcción, y causan el mismo deleite muchos años después entre los observadores modernos.
La siguiente persona que apoyó la idea de la simbiosis entre naturaleza y tecnología fue Rudolf Steiner. Bajo su liderazgo, comenzó el uso generalizado de principios biónicos en el diseño de edificios.
El establecimiento de la biónica como ciencia independiente ocurrió recién en 1960 en un simposio científico en Daytona.
El desarrollo de la tecnología informática y los modelos matemáticos permiten a los arquitectos modernos incorporar las pistas de la naturaleza mucho más rápido y con mayor precisión en la arquitectura y otras industrias.
Prototipos naturales de invenciones técnicas
Más fácilun ejemplo de la manifestación de la ciencia de la biónica es la invención de las bisagras. Un montaje familiar basado en el principio de rotación de una parte de la estructura alrededor de otra. Las conchas marinas utilizan este principio para controlar sus dos alas y, si es necesario, abrirlas o cerrarlas. Los berberechos gigantes del Pacífico alcanzan tamaños de 15 a 20 cm El principio de bisagra en la conexión de sus caparazones es claramente visible a simple vista. Los pequeños representantes de esta especie utilizan el mismo método para fijar las válvulas.
En la vida cotidiana, a menudo usamos una variedad de pinzas. El pico afilado y parecido a una garrapata del aguijón se convierte en un análogo natural de dicho dispositivo. Estas aves usan un pico delgado para clavarlo en la tierra blanda y sacar pequeños escarabajos, gusanos, etc.
Muchos dispositivos y dispositivos modernos están equipados con ventosas. Por ejemplo, se utilizan para mejorar el diseño de las patas de varios electrodomésticos de cocina para evitar que se deslicen durante el funcionamiento. Además, los zapatos especiales para limpiadores de ventanas de edificios de gran altura están equipados con ventosas para garantizar su fijación segura. Este dispositivo simple también se toma prestado de la naturaleza. La rana arborícola, que tiene ventosas en las patas, se mantiene inusualmente hábil sobre las hojas de las plantas, suaves y resbaladizas, y el pulpo las necesita para estar en contacto cercano con sus víctimas.
Puedes encontrar muchos ejemplos de este tipo. La biónica es exactamente la ciencia que ayuda a una persona a tomar prestadas soluciones técnicas de la naturaleza para sus inventos.
¿Quién es el primero - naturaleza opersonas?
A veces sucede que este o aquel invento de la humanidad ha sido "patentado" por la naturaleza durante mucho tiempo. Es decir, los inventores, al crear algo, no copian, sino que ellos mismos crean una tecnología o un principio de operación, y luego resulta que esto ha existido en la naturaleza durante mucho tiempo, y uno podría simplemente mirar y adoptar.
Esto sucedió con el velcro habitual, que usa una persona para sujetar la ropa. Se ha comprobado que en la estructura de las plumas de las aves también se utilizan ganchos para conectar barbas finas entre sí, similares a las que se encuentran en el velcro.
En la estructura de las tuberías de fábrica existe una analogía con los tallos huecos de los cereales. El refuerzo longitudinal utilizado en los tubos es similar a las bandas de esclerénquima del vástago. Anillos de refuerzo de acero - intersticios. La piel delgada en el exterior del vástago es un análogo del refuerzo en espiral en la estructura de las tuberías. A pesar de la colosal similitud de la estructura, los científicos inventaron de forma independiente un método de construcción de tuberías de fábrica y solo más tarde vieron la identidad de dicha estructura con elementos naturales.
Biónica y medicina
El uso de la biónica en medicina permite salvar la vida de muchos pacientes. Incesantemente, se está trabajando para crear órganos artificiales que puedan funcionar en simbiosis con el cuerpo humano.
Dane Dennis Aabo fue el primero en probar una prótesis biónica. Perdió la mitad de su brazo, pero ahora tiene la capacidad de percibir objetos al tacto usando la invención de los médicos. su prótesisconectado a las terminaciones nerviosas de la extremidad afectada. Los sensores de dedos artificiales pueden recopilar información sobre tocar objetos y transmitirla al cerebro. El diseño aún no se ha finalizado en este momento, es muy voluminoso, lo que dificulta su uso en la vida cotidiana, pero incluso ahora esta tecnología puede considerarse un verdadero descubrimiento.
Toda la investigación en esta dirección se basa enteramente en la copia de procesos y mecanismos naturales y su implementación técnica. Esto es biónica médica. Las revisiones de los científicos dicen que pronto sus trabajos permitirán cambiar órganos humanos vivos desgastados y utilizar prototipos mecánicos en su lugar. Este será verdaderamente el mayor avance en la medicina.
Biónica en arquitectura
La biónica arquitectónica y de construcción es una rama especial de la ciencia biónica, cuya tarea es la reunificación orgánica de la arquitectura y la naturaleza. Recientemente, cada vez con más frecuencia, al diseñar estructuras modernas, recurren a principios biónicos tomados de organismos vivos.
Hoy, la biónica arquitectónica se ha convertido en un estilo arquitectónico separado. Nació de una simple copia de formularios, y ahora la tarea de esta ciencia se ha convertido en adoptar los principios, las características organizativas e implementarlas técnicamente.
A veces este estilo arquitectónico se denomina estilo ecológico. Esto se debe a que las reglas básicas de la biónica son:
- buscar soluciones óptimas;
- principio de ahorro de materiales;
- principio de máxima sostenibilidad;
- principio de ahorro de energía.
Como puede ver, la biónica en la arquitectura no solo son formas impresionantes, sino también tecnologías avanzadas que le permiten crear una estructura que cumple con los requisitos modernos.
Características de las estructuras biónicas arquitectónicas
Basándonos en experiencias pasadas en arquitectura y construcción, podemos decir que todas las estructuras humanas son frágiles y de corta duración si no utilizan las leyes de la naturaleza. Los edificios biónicos, además de formas sorprendentes y soluciones arquitectónicas audaces, tienen durabilidad, la capacidad de resistir fenómenos naturales adversos y cataclismos.
En el exterior de los edificios construidos en este estilo, se pueden ver elementos de relieves, formas, contornos, hábilmente copiados por ingenieros de diseño de objetos vivos y naturales y magistralmente encarnados por arquitectos-constructores.
Si de repente, al contemplar un objeto arquitectónico, parece que estás ante una obra de arte, con mucha probabilidad te encuentras ante un edificio de estilo biónico. Se pueden ver ejemplos de tales estructuras en casi todas las capitales de países y grandes ciudades tecnológicamente avanzadas del mundo.
La construcción del nuevo milenio
En los años 90, un equipo de arquitectos españoles creó un proyecto de construcción basado en un concepto completamente nuevo. Este es un edificio de 300 pisos, cuya altura superará los 1200 m. Está previsto que el movimiento a lo largo de esta torre se realice con la ayuda de cuatrocientos ascensores verticales y horizontales, cuya velocidad es de 15 m/s. país,accedió a patrocinar este proyecto, fue China. La ciudad más densamente poblada, Shanghai, fue elegida para la construcción. La implementación del proyecto resolverá el problema demográfico de la región.
La torre tendrá una estructura totalmente biónica. Los arquitectos creen que solo esto puede garantizar la resistencia y durabilidad de la estructura. El prototipo de la estructura es un ciprés. La composición arquitectónica no solo tendrá una forma cilíndrica similar al tronco de un árbol, sino también "raíces", un nuevo tipo de base biónica.
La cubierta exterior del edificio es un material plástico y transpirable que imita la corteza de un árbol. El sistema de aire acondicionado de esta ciudad vertical será análogo a la función termorreguladora de la piel.
Según las previsiones de científicos y arquitectos, este edificio no seguirá siendo el único de su tipo. Después de una implementación exitosa, la cantidad de estructuras biónicas en la arquitectura del planeta solo aumentará.
Edificios biónicos a nuestro alrededor
¿En qué famosas creaciones se utilizó la ciencia de la biónica? Los ejemplos de tales estructuras son fáciles de encontrar. Tomemos al menos el proceso de creación de la Torre Eiffel. Durante mucho tiempo hubo rumores de que este símbolo de Francia de 300 metros fue construido según los dibujos de un ingeniero árabe desconocido. Posteriormente, se reveló su completa analogía con la estructura de la tibia humana.
Además de la Torre Eiffel, hay muchos ejemplos de estructuras biónicas en todo el mundo:
- La Ópera de Sídney se construyó de forma similar a una flor de loto.
- PekínNational Opera House - imitación de una gota de agua.
- Complejo de natación en Beijing. Exteriormente, repite la estructura cristalina de la red de agua. Una sorprendente solución de diseño combina la capacidad útil de la estructura para acumular energía solar y luego usarla para alimentar todos los aparatos eléctricos que funcionan en el edificio.
- El rascacielos Aqua parece una corriente de agua que cae. Ubicado en Chicago.
- La casa del fundador de la biónica arquitectónica, Antoni Gaudí, es una de las primeras estructuras biónicas. Hasta el día de hoy, ha conservado su valor estético y sigue siendo uno de los sitios turísticos más populares de Barcelona.
Conocimiento que todos necesitan
Resumiendo, podemos decir con seguridad: todo lo que estudia la biónica es relevante y necesario para el desarrollo de la sociedad moderna. Todo el mundo debería familiarizarse con los principios científicos de la biónica. Sin esta ciencia, es imposible imaginar el progreso tecnológico en muchas áreas de la actividad humana. La biónica es nuestro futuro en completa armonía con la naturaleza.
