Бионика – наука о том, как технологии из природы можно использовать в промышленности.
Например:
· Английский ученый Шоу Перси придумал первые дорожные отражатели, которые сейчас можно встретить повсюду, изучая технологию отражения света фар от глаз кошки.
· Гидролокаторы на кораблях и подводных лодках, работают по той же схеме, что и эхолокация у китов и дельфинов, с помощью которой они различают предметы и взаимодействуют друг с другом
· Закрылки помогают самолету удерживаться в воздухе по мере замедления. Но задолго до первых самолетов, схожую концепцию использовали птицы: их крылья делятся на основные и второстепенные, специально приспособленные для контроля полета.
Бионика также активно используется в проектировании
1. Форма и структура: Архитекторы изучают природные формы, такие как соты, раковины моллюсков или крылья насекомых, чтобы создавать легкие и прочные конструкции. Например, знаменитый архитектор Сантьяго Калатрава часто использует бионические формы в своих проектах, таких как железнодорожный вокзал Льеж-Гийемен в Бельгии.
2. Энергоэффективность: Бионические принципы могут быть использованы для повышения энергоэффективности зданий. Например, здание Eastgate Centre в Зимбабве использует систему естественной вентиляции, вдохновленную термитниками, что позволяет значительно снизить потребление энергии на кондиционирование воздуха.
3. Материалы: Исследования в области бионики могут привести к разработке новых строительных материалов, которые имитируют свойства природных материалов. Например, самовосстанавливающиеся бетонные смеси, которые используют бактерии для заполнения трещин, вдохновлены процессами заживления в живой природе.
4. Экосистемные подходы: Бионика может также включать интеграцию зданий в окружающую экосистему. Это включает использование зеленых крыш и стен, которые не только улучшают теплоизоляцию, но и создают среду обитания для растений и животных.
5. Интерактивные фасады: Некоторые современные здания оснащены фасадами, которые меняют свои свойства в ответ на изменения окружающей среды, подобно тому, как растения и животные адаптируются к изменениям в природе. Эти подходы не только помогают создавать более устойчивые и экологически чистые здания, но и вдохновляют на новые способы взаимодействия человека с окружающей средой.
Бионика может сыграть значительную роль в проектировании, промышленной безопасности и охране труда, предлагая инновационные решения, вдохновленные природой. Вот несколько способов, как это может быть реализовано:
1. Проектирование рабочих пространств
Изучение движений и структур животных может помочь в разработке более эргономичных рабочих мест и инструментов, снижающих нагрузку на тело и уменьшающих риск травм. Вентиляция и освещение: Природные системы вентиляции и освещения могут быть использованы для создания более комфортных и здоровых условий труда, что способствует повышению производительности и снижению стресса.
2. Безопасность оборудования
Использование материалов, способных к самовосстановлению, может значительно увеличить срок службы оборудования и снизить риск аварий из-за износа. Структуры, вдохновленные кожей ящериц или лапами животных, могут быть использованы для создания антискользящих покрытий на производственных площадках.
3. Мониторинг и предупреждение опасностей
Сенсоры, имитирующие сенсорные способности животных, могут быть использованы для мониторинга окружающей среды на производственных площадках, предупреждая о потенциальных опасностях, таких как утечки газа или изменения температуры. Интеллектуальные системы предупреждения: Системы, вдохновленные реакциями животных на угрозы, могут автоматически адаптироваться и предупреждать работников о возможных рисках.
4. Защитная одежда и снаряжение
Бионические материалы: Разработка защитной одежды из материалов, имитирующих броню животных или структуру паутины, может обеспечить лучшую защиту от механических повреждений и экстремальных температур. Улучшенная подвижность: Использование принципов бионики для создания экзоскелетов или других вспомогательных устройств может повысить подвижность и силу работников, снижая физическую нагрузку и риск травм.
5. Устойчивость к вибрациям и шуму
Демпфирующие структуры: Вдохновленные способностью деревьев и других природных структур поглощать вибрации, такие конструкции могут быть использованы для снижения воздействия вибраций и шума на рабочих местах. Использование бионических принципов в этих областях может привести к созданию более безопасных, эффективных и комфортных условий труда, что в конечном итоге способствует повышению производительности и снижению числа несчастных случаев на производстве.