Bionique

Recherche

Introduction
1.1.Science de la bionique
1.2.1.Bionique architecturale
1.2.2.Neurobionique
1.2.3. Bionique technique
2.1. Sondage sur le problème
2.2.1.Bâtiment
2.2.2.piscine
2.2.3.voiture bio
2.2.4. meubles
Conclusion
Bibliographie

Introduction

Depuis des temps immémoriaux, la pensée humaine cherche une réponse à la question : une personne peut-elle réaliser la même chose que la nature vivante a réalisé ? Sera-t-il capable, par exemple, de voler comme un oiseau ou de nager sous l'eau comme un poisson ? Au début, les gens ne pouvaient qu'en rêver, mais bientôt les inventeurs ont commencé à appliquer les caractéristiques organisationnelles des organismes vivants dans leurs conceptions. Même le plus grand philosophe matérialiste grec Démocrite (environ 460-370 avant JC) a écrit : « Des animaux, nous avons appris les choses les plus importantes par imitation. Nous sommes les disciples de l'araignée dans le tissage et la couture, les disciples de l'hirondelle dans la construction d'habitations (1)..."

Après avoir lu la déclaration de Démocrite, je me suis demandé ce que l’homme tirait de la nature pour améliorer sa vie. L'homme a longtemps été surpris et ravi par la perfection de la nature, c'est pourquoi il a cherché à l'étudier et à lui emprunter beaucoup. Trouver, étudier des « inventions » étonnantes de plantes et d’animaux et les appliquer dans la science, l’architecture et la technologie est la tâche principale de la bionique. La bionique (du mot grec « bion » – élément du système vital, cellule de la vie) est une science jeune avec un immense avenir. J'étais intéressé par ce sujet et j'ai décidé de l'étudier. Chaque feuille, chaque brin d'herbe, chaque pétale peut servir de modèle vivant d'une structure technique et être utilisé dans la conception de différents types de structures et de leurs éléments. Art, architecture, design, industrie : ce ne sont là que quelques-uns des domaines dans lesquels les organismes vivants sont utilisés.

J'ai décidé de prendre comme base des objets de la nature vivante et de les utiliser pour créer quelque chose de complexe et d'intéressant qui pourrait être appliqué dans la vie de tous les jours.

Dans mon travail, je mets cible– étude des propriétés des phénomènes naturels et de la possibilité de leur utilisation dans des découvertes techniques au profit de l'homme.

Au cours de ce travail, je déciderai ce qui suit Tâches:

1) Sélectionner et analyser la littérature pertinente sur le sujet ;

2) Trouver des faits confirmant l'existence d'objets dans la conception desquels les lois de la nature ont été utilisées ;

3) élargissez vos connaissances sur les propriétés uniques des organismes naturels ;

4) proposer vos idées pour utiliser les propriétés des objets naturels dans des inventions techniques (création d'un album) ;

Chapitre 1

1.1.Science de la bionique

En étudiant la littérature, j'ai découvert qu'il existe une telle science : la bionique. La bionique est une direction particulière de la science et de la technologie, dont le but est d'utiliser les connaissances biologiques pour résoudre des problèmes d'ingénierie et développer des technologies.

La bionique est une science située à la frontière entre la biologie et la technologie. La combinaison de «BIOLOGIE» et de «TECHNOLOGIE» signifie «apprendre de la nature la technologie de demain», qui apportera de grands avantages à l'homme et à la nature. La bionique est étroitement liée à la biologie, à la physique, à la chimie, à la cybernétique et aux sciences de l'ingénieur - électronique, navigation, communications, affaires maritimes, etc. (1).

L’émergence de la science cybernétique a contribué à une étude plus large de la structure et des fonctions des systèmes vivants. Cela a permis de clarifier leurs similitudes avec les systèmes techniques, ainsi que d'utiliser les informations obtenues sur les organismes vivants pour créer de nouveaux dispositifs, mécanismes et matériaux.

La date officielle de naissance de la bionique est considérée comme le 13 septembre 1960. Le premier colloque sur le thème « Prototypes vivants de systèmes artificiels - la clé de la nouvelle technologie » s'est tenu à Daytona (États-Unis), qui a officialisé la naissance d'une nouvelle science.

Un emblème et une devise sont immédiatement apparus, portant une image symbolique de l'essence scientifique de la bionique - synthétiser les connaissances accumulées dans diverses sciences. L'emblème de la bionique est un scalpel et un fer à souder, reliés par un signe intégral. Le scalpel est un symbole de la biologie, le fer à souder est un symbole de technologie et l'intégrale unit les deux branches de la science. La devise de la bionique est « Les prototypes vivants – la clé des nouvelles technologies » (2).

1.2.1.Bionique architecturale

Tout au long de l'histoire, l'homme, dans ses activités d'architecture et de construction, s'est tourné consciemment ou intuitivement vers la nature vivante, ce qui l'a aidé à résoudre divers problèmes.

Cabane indienne d'Amérique du Sud et termitière

L’homme, comme on le sait, s’est progressivement développé depuis les plus anciens primates de mammifères jusqu’à l’état d’« homo sapiens ». Dans le même temps, les structures architecturales deviennent plus complexes.

Le dessin des chapiteaux des colonnes des temples de l’Egypte ancienne par analogie avec les formes des fleurs de lotus et de papyrus (4).

L'architecture moderne n'a pas de frontières. Le plus intéressant parmi les projets existants est la ville-tour de Shanghai. La tour de la ville aura la forme d'un cyprès d'une hauteur de 1 128 m avec une circonférence à la base de 133 m sur 100 m et au point le plus large de 166 m sur 133 m. La tour aura 300 étages, et ils seront situé dans 12 blocs verticaux de 80 étages. Entre les blocs se trouvent des chapes qui servent de structure porteuse pour chaque niveau de bloc. À l’intérieur des blocs se trouvent des maisons de différentes hauteurs avec des jardins verticaux. Cette conception élaborée est similaire à la structure des branches et de toute la couronne du cyprès. La tour reposera sur une fondation sur pieux selon le principe de l'accordéon, qui n'est pas enterrée, mais se développe dans toutes les directions à mesure qu'elle gagne en hauteur - de la même manière que le système racinaire d'un arbre se développe. Les fluctuations du vent aux étages supérieurs sont minimisées : l'air traverse facilement la structure de la tour. Pour recouvrir la tour, on utilisera un matériau plastique spécial imitant la surface poreuse du cuir. Si la construction réussit, il est prévu de construire plusieurs autres villes-bâtiments de ce type (6).

1.2.2.Neurobionique

Les principaux domaines de la neurobionique sont l'étude du système nerveux des humains et des animaux et la modélisation des cellules nerveuses-neurones et des réseaux neuronaux. Cela permet d’améliorer et de développer la technologie électronique et informatique. Grâce à la bionique, des capteurs miniatures et fiables ont été créés, dont la sensibilité n'est pas inférieure, par exemple à l'œil, qui réagit à des quanta de lumière uniques, l'organe thermosensible d'un serpent à sonnette, qui distingue des changements de température de 0,001 ° C. , ou l'organe électrique du poisson, qui perçoit les potentiels en fractions de microvolt. L'étude des systèmes de détection, de navigation et d'orientation chez les oiseaux, les poissons et d'autres animaux constitue également l'une des tâches importantes de la bionique, car des systèmes de perception et d'analyse miniatures et précis qui aident les animaux à naviguer, à trouver des proies et à migrer sur des milliers de kilomètres peuvent contribuer à améliorer les instruments utilisés dans l'aviation, les affaires maritimes, etc. Ainsi, la société américaine Orbital Research, développeur de systèmes de navigation, a commencé à travailler sur un système de capteurs intuitif qui permettra d'éviter les collisions entre les voitures au sol et les avions en vol (3). Les scientifiques ont été incités à concevoir un tel système par le comportement des cafards au moment où ils tentent de les attraper. Le système nerveux des blattes surveille en permanence tout ce qui se produit à proximité, même les plus petits changements, et lorsqu'un danger survient, il réagit rapidement, clairement et, surtout, correctement. Un modèle fonctionnel de voiture radiocommandée dotée de « cerveaux de cafards » a déjà été créé.

Des scientifiques de l’Université nationale australienne ont étudié en détail le vol de la libellule. Ils ont conclu que « malgré leur très petit cerveau, ces insectes sont capables d’effectuer des manœuvres aériennes rapides et précises qui nécessitent stabilité et évitement des collisions ». Ils souhaitent utiliser de nouveaux avions conçus à « l’image et la ressemblance » pour étudier les atmosphères des planètes du système solaire. Voici un exemple qui peut être pris chez un autre invertébré. L'un des laboratoires du ministère américain de l'Énergie étudie un mélange produit par les bivalves pour adhérer étroitement au fond des navires. Sur la base de ces recherches, une nouvelle colle est en cours de fabrication qui aidera à coller des plaques de métal oxydées à partir desquelles sont assemblés des composants informatiques importants, ou même à remplacer les sutures chirurgicales sur le corps humain après une intervention chirurgicale (6).

1.2.3. Bionique technique

L'étude des caractéristiques hydrodynamiques de la structure des baleines et des dauphins a permis de créer un blindage spécial pour la partie sous-marine des navires, qui permet une augmentation de la vitesse de 20 à 25 % avec la même puissance moteur. Cette peau est appelée laminflo et, semblable à la peau de dauphin, n'est pas mouillée et possède une structure élasto-élastique qui élimine les turbulences turbulentes et assure un glissement avec une résistance minimale. Le même exemple peut être donné dans l’histoire de l’aviation. Pendant longtemps, le problème de l'aviation à grande vitesse était le flottement - des vibrations des ailes qui surviennent soudainement et violemment à une certaine vitesse. A cause de ces vibrations, l’avion s’est effondré dans les airs en quelques secondes. Après de nombreux accidents, les concepteurs ont trouvé une issue: ils ont commencé à fabriquer des ailes avec un épaississement au bout. Après un certain temps, des épaississements similaires ont été découverts aux extrémités des ailes de la libellule. En biologie, ces épaississements sont appelés ptérostigmes. De nouveaux principes de vol, de mouvement sans roue, de construction de roulements, etc. sont développés sur la base de l'étude du vol des oiseaux et des insectes, du mouvement des animaux sauteurs et de la structure des articulations (4).

Chapitre 2

Dans les conditions d'une ville moderne : agitation, bruit et monotonie, ainsi que manque éternel de temps, une personne souffre sans le savoir d'un manque de couleurs pures et riches et de formes bizarres de plantes et d'animaux vivants. Cette contradiction entre le désir d’une personne de se rapprocher de la nature et l’impossibilité de sa mise en œuvre peut être résolue par le style bionique. Dans mon travail, j'essaie de trouver des moyens de résoudre cette contradiction. Le projet de conception que j'ai développé dans ce style aidera au moins un peu une personne à se sentir en harmonie avec la nature. Mes travaux de recherche sont l'occasion de comprendre moi-même les lois de la vie.

2.1. Sondage sur le problème

L'étape suivante de mon travail a été une enquête auprès des étudiants et des enseignants de notre école. Je voulais savoir quelles étaient leurs connaissances sur un sujet qui m'intéressait. Je leur ai posé une série de questions :

1. Que savez-vous de la science de la bionique ?

2. Avez-vous remarqué la similitude de l'apparence des animaux, de leurs capacités avec les propriétés et la forme externe de toute invention technique ?

3. Pensez-vous que la nature fournit à l'homme de nombreux exemples d'inventions techniques ?

4. Donnez vos propres exemples.

L'enquête a été menée auprès des élèves de la 1re à la 11e année et des enseignants. Au total, 54 personnes ont participé à l'enquête. J'ai affiché les résultats de l'enquête dans un tableau.

Tableau 1

Résultats du sondage

	Lien initial			Lien intermédiaire
Numéro de question		La réponse est oui"	La réponse est non"	La réponse est oui"	La réponse est non"	La réponse est oui"		La réponse est non"
						100% (15 personnes)
						100% (15 personnes)
						100% (15 personnes)

Sur la base de ces résultats, je conclus que la plupart des gars n’ont aucune idée de la science bionique. Cependant, plus de 80 % des personnes interrogées ont observé la similitude de l'apparence des animaux, de leurs capacités avec les propriétés et la forme externe de toute invention technique. La plupart conviennent que la nature fournit à l’homme de nombreux exemples d’inventions techniques. La bonne nouvelle est que de nombreux élèves de notre école ont pu donner des exemples basés sur des observations ou des connaissances personnelles. Au cours de l’enquête, j’ai observé un intérêt et un désir accrus d’en apprendre davantage sur cette science chez les élèves des écoles primaires et secondaires.

2.2. Créer un album sur un sujet.

J'ai exposé les connaissances que j'avais acquises dans un album spécial, où je montrais comment utiliser les propriétés des objets naturels dans des inventions techniques.

2.2.1.Bâtiment (Annexe 1)

Les gens en ont assez des bâtiments ordinaires, des demeures de luxe, des maisons écologiques, des maisons intelligentes. Ils veulent tout à la fois dans un seul bâtiment, en plus de tout - une forme inhabituelle. A bas les cottages sans visage - vivre dans des maisons ennuyeuses est nocif. De plus, l'imagination est sans limites, qu'il s'agisse de maisons en pierre ou en bois. Comme premier objet de mes recherches, j'ai décidé de prendre le polype d'eau douce Hydra et de concevoir un bâtiment basé sur celui-ci. Ce petit animal d'environ 1 cm de long correspondra à 3 étages d'un immeuble d'habitation. La cavité intestinale à l’intérieur du polype est idéale pour le déplacement de l’ascenseur. Les tentacules au sommet de l’hydre se transformeront en panneaux solaires. Les modules solaires modernes ne nécessitent pas la lumière directe du soleil pour produire de l'électricité. Ils chargent les batteries sous un ciel nuageux, sous la pluie et par temps nuageux. L'énergie solaire se distingue par son respect de l'environnement et son faible coût. La technologie des panneaux solaires vous permet d’exploiter l’énergie illimitée du soleil sans nuire à l’environnement. L'utilisation de panneaux solaires en Russie n'est pas très répandue, mais l'avenir leur appartient sans aucun doute.

La couche externe du corps de l'hydre contient de très petites cellules rondes avec de gros noyaux. Ces cellules sont dites intermédiaires. Ils jouent un rôle très important dans la vie de l'hydre. En cas de dommage corporel, les cellules intermédiaires situées à proximité des plaies commencent à se développer rapidement. À partir d'eux, des cellules musculaires, nerveuses et autres se forment et la zone blessée guérit rapidement. Et si, grâce à cette capacité de l’hydre, nous améliorions le mortier de ciment permettant de maintenir les briques entre elles. Laissez cette solution contenir une substance qui peut gonfler lorsque de l'eau pénètre dans les fissures du bâtiment, et ainsi restaurer l'intégrité du bâtiment.

La peinture du bâtiment sera également inhabituelle. La simple peinture appliquée sur les bâtiments absorbe l’eau, et avec elle la poussière et la saleté. Ce n’est pas une fonctionnalité intéressante pour une maison moderne. Dans la nature, il existe des plantes dont les feuilles n'absorbent pas l'eau (feuille de lotus, pétales de rose). L'eau roule sur leur surface et entraîne avec elle les particules de poussière. Si la peinture moderne possède cette propriété, la surface des bâtiments sera toujours propre.

2.2.2.pool (Annexe 2)

Vivant dans une métropole, une personne est constamment en état de stress. Le même type d'immeubles de grande hauteur avec des rangées de fenêtres identiques, des tons gris, du béton et des bâtiments oppressants par leur hauteur ont un effet déprimant sur le psychisme. La sensation de vide due à un environnement visuel agressif s'installe tellement dans le cerveau au fil des années qu'on ne la remarque plus, mais cela ne l'empêche pas de se transformer en névroses et en asthénie. Cet effet négatif peut être éliminé en faisant de l’architecture un lieu de repos pour les yeux et un point de recharge esthétique.

"Un conte de fées pour adultes" - c'est ainsi qu'on appelle souvent le style bionique. Tout d'abord, parce que tous les bâtiments conçus dans cette direction semblent uniques et étonnants, et que l'inspiration des architectes dans ce cas est la nature elle-même. En architecture, la bionique s'efforce d'imiter dans ses formes le caractère naturel de l'environnement naturel, l'anatomie et l'apparence des créations de la nature vivante et inanimée. Mais comme une structure destinée à l'habitation ou aux loisirs des personnes doit également être fonctionnelle et ne pas simplement ressembler à un arbre ou à un pissenlit, les architectes se limitent souvent à la métaphore d'un organisme vivant. Tout doit être anti-géométrique : les bâtiments de ce style ignorent les lignes claires et les angles stricts de quatre-vingt-dix degrés. Les parois de la structure ressemblent à une membrane cellulaire, leurs surfaces convexes et concaves alternent de manière rythmée, créant ainsi l'apparence d'une créature vivante et respirante. Le projet de piscine que nous vous présentons ressemble à une coccinelle. Notre piscine peut être utilisée à tout moment de l'année. Grâce à la possibilité de relever les « ailes » de la structure, vous pourrez profiter de la baignade en plein air. Les couleurs vives de notre bâtiment ne laisseront pas passer les enfants, qui y amèneront leurs parents par la main. J'espère que dans un avenir proche, grâce à de telles installations, le nombre de nageurs et le nombre de médailles d'or aux Jeux Olympiques augmenteront.

2.2.3.voiture bio (Annexe 3)

Récemment, il y a eu une mode pour les voitures non standard et respectueuses de l'environnement. Et des voitures écologiques utilisant de hautes technologies sont développées par des géants aussi réputés que Ford, BMW, Peugeot, etc.

Notre voiture ressemble à une feuille de plante. L'air liquide lui servira de carburant. Les premières voitures utilisant ce type de carburant existent déjà et ont fait leurs preuves d'un point de vue environnemental. En plus de son apparence inhabituelle, notre voiture est équipée de pneus spéciaux que tout conducteur envierait. On sait que le cœur pompe constamment le sang dans les vaisseaux, tandis que la pression sanguine est constamment maintenue au même niveau. Et si cette fonctionnalité était appliquée à la structure des pneus ? Notre voiture est équipée de pneus qui peuvent se gonfler tout seuls. Les pneus sont gonflés automatiquement grâce à une pompe pulsée qui fonctionne de temps en temps, maintenant les pneus à un niveau de pression constant et sûr. Cela augmentera non seulement la sécurité routière, mais contribuera également à une utilisation économique du carburant (les voitures équipées de pneus sous-gonflés consomment plus de carburant), ce qui entraînera une réduction des émissions de dioxyde de carbone dans l'atmosphère et une augmentation de la durée de vie des pneus.

2.2.4.mobilier (Annexe 4)

Une vague verte a déferlé sur le monde. Aujourd’hui, des millions de personnes rêvent sincèrement de ne pas vivre dans une métropole bruyante, mais au cœur de la nature. Le style écologique vous permet de créer l'illusion que votre maison est un îlot de bien-être naturel. Imiter des motifs naturels, utiliser des matériaux naturels et respectueux de l'environnement et suivre le concept de simplicité sont les qualités qui ont fait le succès de ce style. Lorsqu'un designer commence à travailler sur un tel intérieur, sa tâche principale est de recréer des images de l'environnement naturel dans un appartement en ville ou une maison de campagne. C'est-à-dire que l'ensemble du mobilier de l'appartement doit être conçu de manière « naturelle », doit être en harmonie avec la nature et procurer aux membres de la famille un sentiment de paix et de tranquillité.

D'un point de vue géométrique, le monde synthétique moderne créé par l'homme est constitué de lignes droites et d'angles. Les carrés des rues et des maisons contiennent des carrés de pièces, de fenêtres, d'écrans de télévision, de chaises et de bureaux. Portes, tiroirs, commodes, radiateurs et climatiseurs, étagères, armoires et boîtes sont une collection de carrés et de leurs frères rectangulaires. Le carré est une invention purement rationaliste ; il n’existe tout simplement pas dans la nature. Il n'y a pas d'organes carrés dans le corps humain et ils sont absents dans la structure des corps animaux. Il n’y a pas de planètes carrées, de luminaires ou de plantes. La nature ne crée pas de formes carrées, à l'exception de cristaux rares. L'œil humain, la tête, le soleil, l'œuf, le tourbillon, le noyau de la fleur et le lac ont une forme ronde. Le cercle symbolise le cycle de la vie, tandis que le carré est le symbole de tout ce qui est inanimé et artificiel.

L'intérieur de style bionique se distingue par des courbes douces, un grand espace et une pièce remplie de lumière et d'air frais. Ce style donne au designer une grande liberté lorsqu'il manipule la forme et l'espace d'une pièce ou d'un bâtiment. Parfois, il s’agit d’effets spatiaux illusoires.

Le design du meuble que nous présentons ressemble à une feuille de plante. La couleur des verts juteux et brillants est combinée à des formes arrondies. Si le reste du mobilier est choisi dans le même style, alors toute la pièce ressemblera à une fabuleuse île de nature.

Conclusion

La source d’inspiration de la bionique est la nature. Elle est si sage qu’elle a imaginé de nombreuses formes et designs idéaux. Une personne ne peut que les observer et les copier. La structure d'un nid d'abeilles, d'un coquillage en forme de spirale, la structure anatomique des insectes sont des modèles prêts à l'emploi qui peuvent être utilisés partout, y compris à l'intérieur. Le style que nous choisissons pour notre nouvelle maison ou chalet dépend uniquement de notre imagination et de nos capacités matérielles. La bionique a prouvé que l’architecture n’est pas que des bâtons et des briques. N’importe qui peut utiliser des éléments bioniques à la maison ou sur sa propriété. A l'intérieur, il s'agit avant tout de lampes et de meubles dont les formes sont empruntées à la nature elle-même. D'ailleurs, vous pouvez les fabriquer vous-même. Il n'est pas difficile de rendre le paysage du site unique. Pour cela, il suffit de faire attention aux pierres, branches, fissures existantes, etc. Avec un peu d'imagination, vous pouvez créer un toboggan alpin (une structure faite de pierres et de végétation typique d'un climat de haute montagne). S'il y a un grand arbre ancien, ne vous précipitez pas pour l'abattre. Ses cavités creuses peuvent être utilisées, par exemple, comme contenant pour des objets ou même comme gazebo pour se détendre. Il n'y aura pas besoin de climatisation ici, puisque même par temps chaud, l'arbre fournira une température constante d'environ 22 degrés. Comme le montre la pratique, le potentiel des secrets inexplorés de la nature est énorme. N’ayez pas peur de les étudier, ne vous protégez pas de la nature avec les murs des bâtiments, détruisant ainsi notre maison commune.

Conclusions : 1. Une grande partie de ce qui est fabriqué par des mains humaines n’a pas été inventée par les hommes eux-mêmes, mais avec une « allusion » de Mère Nature.

2. Les scientifiques continuent d'étudier les objets vivants afin de trouver de nouvelles idées pour créer de nouveaux dispositifs techniques.

3. J'espère que mes idées sur l'utilisation des propriétés des objets vivants dans des inventions techniques seront utiles.

Mon travail ne s'arrête pas là : je continuerai à rechercher des faits intéressants sur l'utilisation des propriétés des phénomènes naturels dans les découvertes techniques. Ce travail a captivé toute ma famille : nous ne cessons d'admirer et d'être émerveillés par le caractère unique et la perfection de tout ce qui est créé dans le monde naturel !

Aimez votre planète, prenez soin des animaux et des plantes qui nous entourent. Ils vous dévoileront leurs secrets !

Bibliographie

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2. http://bio-nica.narod.ru/

3. http://www.luxurynet.ru/architecture/3634.html

4. http://dic.academic.ru/dic.nsf/stroitel/1032

5. http://cih.ru/ab/b1.html

6. http://moikompas.ru/compas/bionic

7. http://www.visual-form.ru/article/004.html

8. http://www.existenzia.ru/idea/bionika

9. http://www.formundraum.ru/stili-v-dizajne/bionika/

10. http://kraevedenie.net/2010/01/24/bionika-neftesbor/

11. http://suslov-oleg.com.ua/ocherk.php

12. http://www.bazil-maestro.com/articles/bionika

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Présentation sur le sujet : Bionique

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Les principaux domaines de travail en bionique couvrent les problèmes suivants : l'étude du système nerveux des humains et des animaux et la modélisation des cellules nerveuses (neurones) et des réseaux neuronaux pour l'amélioration continue de la technologie informatique et le développement de nouveaux éléments et dispositifs d'automatisation. et télémécanique (neurobionique); recherche sur les organes sensoriels et autres systèmes perceptifs des organismes vivants afin de développer de nouveaux capteurs et systèmes de détection; étude des principes d'orientation, de localisation et de navigation chez divers animaux pour l'utilisation de ces principes en technologie; étude de les caractéristiques morphologiques, physiologiques, biochimiques des organismes vivants pour proposer de nouvelles idées techniques et scientifiques.

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La relation entre nature et technologie Dans le passé, l’attitude de l’homme envers la nature était consumériste ; la technologie exploitait et détruisait les ressources naturelles. Mais peu à peu, les gens ont commencé à traiter la nature avec plus d'attention, en essayant d'examiner de plus près ses méthodes afin de les utiliser judicieusement dans la technologie. Ces méthodes peuvent servir de modèle pour le développement de produits industriels respectueux de l’environnement. La nature comme norme est la bionique. Comprendre la nature et la prendre comme modèle ne signifie pas copier. Cependant, la nature peut nous aider à trouver la bonne solution technique à des problèmes assez complexes. La nature est comme un immense bureau d’ingénierie qui a toujours la bonne solution à toute situation.

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La bionique est étroitement liée à la biologie, à la physique, à la chimie, à la cybernétique et aux sciences de l'ingénieur : électronique, navigation, communications, affaires maritimes... L'idée d'appliquer les connaissances sur la nature vivante pour résoudre des problèmes d'ingénierie appartient à Léonard de Vinci, qui a tenté de construire un avion aux ailes battantes, comme les oiseaux : l'ornithopter.En 1960, le premier symposium sur la bionique se tient à Daytona (USA), qui officialise la naissance d'une nouvelle science.

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Cybernétique L'émergence de la cybernétique, qui considère les principes généraux de contrôle et de communication dans les organismes vivants et les machines, est devenue une incitation à une étude plus large de la structure et des fonctions des systèmes vivants afin de clarifier leurs points communs avec les systèmes techniques, ainsi que utiliser les informations obtenues sur les organismes vivants pour créer de nouveaux dispositifs et mécanismes , matériaux, etc.

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Bionique architecturale Il s'agit d'un phénomène nouveau dans la science et la pratique de l'architecture. Voici les possibilités de recherche de nouvelles formes architecturales fonctionnellement justifiées, distinguées par la beauté et l'harmonie, et la création de nouvelles structures rationnelles avec l'utilisation simultanée des propriétés étonnantes des matériaux de construction de la nature vivante, et la découverte de moyens de réaliser les unité de conception et création de moyens architecturaux utilisant l'énergie du soleil, du vent, des rayons cosmiques . Mais, peut-être, son résultat le plus important pourrait être une participation active à la création des conditions nécessaires à la conservation de la faune et à la formation de son unité harmonieuse avec l'architecture.

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Modélisation des organismes vivants Créer un modèle en bionique représente la moitié du chemin. Pour résoudre un problème pratique spécifique, il faut non seulement vérifier la présence des propriétés du modèle intéressantes pour la pratique, mais aussi développer des méthodes de calcul de caractéristiques techniques prédéterminées de l'appareil, et développer des méthodes de synthèse qui assurent la réalisation des indicateurs requis dans le problème. Et par conséquent, de nombreux modèles bioniques, avant de recevoir une mise en œuvre technique, commencent leur vie sur l'ordinateur. Une description mathématique du modèle est construite. Sur cette base, un programme informatique est compilé - un modèle bionique. Grâce à un tel modèle informatique, divers paramètres peuvent être traités en peu de temps et les défauts de conception peuvent être éliminés.

Diapositive n°9

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Aujourd'hui, la bionique a plusieurs directions : la bionique architecturale et de construction étudie les lois de formation et de formation des structures des tissus vivants, analyse les systèmes structurels des organismes vivants sur le principe d'économie de matière, d'énergie et d'assurance de la fiabilité. La neurobionique étudie le fonctionnement du cerveau et explore les mécanismes de la mémoire. Les organes sensoriels des animaux et les mécanismes internes de réaction à l'environnement chez les animaux et les plantes font l'objet d'études approfondies.

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Bionique architecturale et de construction En bionique architecturale et de construction, une grande attention est accordée aux nouvelles technologies de construction. Par exemple, dans le domaine du développement de technologies de construction efficaces et sans déchets, la création de structures en couches est une direction prometteuse. L’idée est empruntée aux mollusques des grands fonds. Leurs coquilles durables, comme celles de l’ormeau très répandu, sont constituées d’une alternance de plaques dures et molles. Lorsqu’une plaque dure se fissure, la déformation est absorbée par la couche molle et la fissure ne va pas plus loin. Cette technologie peut également être utilisée pour couvrir les voitures.

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Neurobionique La neurobionique est un domaine scientifique qui étudie la possibilité d'utiliser les principes de la structure et du fonctionnement du cerveau afin de créer des dispositifs techniques et des processus technologiques plus avancés. Les principaux domaines de la neurobionique sont l'étude du système nerveux des humains et des animaux et la modélisation des cellules nerveuses-neurones et des réseaux neuronaux. Cela permet d’améliorer et de développer la technologie électronique et informatique.

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Un exemple frappant de bionique architecturale et de construction est une analogie complète avec la structure des tiges de céréales et des immeubles de grande hauteur modernes. Les tiges des plantes céréalières sont capables de supporter de lourdes charges sans se briser sous le poids de l'inflorescence. Si le vent les plie au sol, ils retrouvent rapidement leur position verticale. Quel est le secret ? Il s'avère que leur structure est similaire à la conception des canalisations d'usines modernes de grande hauteur - l'une des dernières réalisations de l'ingénierie.

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Premiers exemples de bionique Presque tous les problèmes technologiques auxquels sont confrontés les concepteurs ou les ingénieurs ont depuis longtemps été résolus avec succès par d'autres êtres vivants. Par exemple, les fabricants de boissons gazeuses recherchent constamment de nouvelles façons de conditionner leurs produits. Dans le même temps, un pommier ordinaire a résolu ce problème il y a longtemps. Une pomme est composée à 97 % d'eau, emballée non pas dans du carton de bois, mais dans une peau comestible suffisamment appétissante pour attirer les animaux à manger le fruit et à distribuer les grains. La base de la Tour Eiffel ressemble à la structure osseuse de la tête du fémur, raisonnent ainsi les spécialistes de la bionique. Lorsqu’ils rencontrent un problème d’ingénierie ou de conception, ils recherchent une solution dans la « base scientifique » de taille illimitée des animaux et des plantes.

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Attaches velcro Le principe de fonctionnement de la bardane a été emprunté par l'homme pour fabriquer des attaches velcro. Les premiers rubans adhésifs sont apparus dans les années 50 du XXe siècle. Avec leur aide, vous pouvez, par exemple, attacher des chaussures de sport ; Dans ce cas, les lacets ne sont plus nécessaires. De plus, la longueur du Velcro est facile à régler - c'est l'un de ses avantages. Dans les premières années qui ont suivi leur invention, ces attaches étaient très populaires. Aujourd'hui, tout le monde s'est habitué à une fermeture pratique, et les fabricants de Velcro s'assurent désormais uniquement que le Velcro est bien caché sous les rabats.

Diapositive n°15

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Le groupe, composé d'architectes, d'ingénieurs, de designers, de biologistes et de psychologues, a développé le projet « Vertical Bionic Tower City ». Dans 15 ans, une ville-tour devrait apparaître à Shanghai (selon les scientifiques, dans 20 ans la population de Shanghai pourrait atteindre 30 millions d'habitants). La ville-tour est conçue pour 100 000 personnes, le projet est basé sur le « principe de la construction en bois ».

Diapositive n°16

Description de la diapositive :

Poulpe suceur : La pieuvre a inventé une méthode sophistiquée pour chasser ses proies : elle la recouvre de tentacules et en suce des centaines, dont des rangées entières se trouvent sur les tentacules. Les ventouses lui permettent également de se déplacer sur des surfaces glissantes sans glisser.Ventouses techniques : si vous tirez une flèche ventouse avec une fronde sur la vitre d'une fenêtre, la flèche s'attachera et restera dessus. La ventouse est légèrement arrondie et se redresse lorsqu'elle heurte un obstacle. Ensuite, la rondelle élastique est resserrée ; C'est ainsi qu'un vide se crée. Et la ventouse se fixe au verre.

Diapositive n°17

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Les scientifiques de l’Université de Stanford sont ceux qui ont le plus avancé dans la création de robots bipèdes verticaux. Ils expérimentent depuis près de trois ans un robot miniature à six pattes, un hexapode, en s'appuyant sur les résultats de l'étude du système de locomotion d'un cafard. Le premier hexapode a été construit le 25 janvier 2000. Aujourd'hui, le modèle fonctionne très rapidement - à une vitesse de 55 cm (plus de trois de ses propres longueurs) par seconde - et surmonte également avec succès les obstacles. Stanford a également développé un monopode sauteur unijambiste à taille humaine, capable de maintenir un équilibre instable tout en sautant constamment. Comme vous le savez, une personne se déplace en « tombant » d'une jambe sur l'autre et passe la plupart du temps sur une jambe. À l'avenir, les scientifiques de Stanford espèrent créer un robot bipède doté d'un système de marche semblable à celui d'un humain.

Diapositive n°18

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Cocon d'œuf d'araignée L'araignée forme une fine « cape » de matériau imperméable pour protéger les œufs qu'elle pond. Ce cocon de la taille d'un poing est en forme de cloche et s'ouvre par le bas. Il est constitué du même matériau que les fils de la toile d'araignée. Bien entendu, il n’est pas tissé à partir de fils séparés, mais représente une seule coque. Il protège parfaitement l'œuf des intempéries et de l'humidité.Imperméable Lorsque nous sortons sous la pluie, nous enfilons un imperméable ou prenons un parapluie avec nous. Comme un cocon d'œuf d'araignée avec un film protecteur, l'eau s'écoule du matériau artificiel, ce qui empêche une personne de se mouiller. Toits qui repoussent l'eau Un rôle important dans la construction de maisons est joué par le toit, qui doit protéger les locaux du bâtiment de l'eau.

Diapositive n°19

Description de la diapositive :

Des chercheurs des Bell Labs (une société Lucent) ont récemment découvert une fibre optique de haute qualité dans le corps des éponges des grands fonds du genre Euplectellas. Selon les résultats des tests, il s'est avéré que le matériau du squelette de ces éponges de 20 centimètres peut transmettre un signal numérique pas pire que les câbles de communication modernes, tandis que la fibre optique naturelle est beaucoup plus résistante que la fibre humaine en raison de la présence d'un composé organique. coquille. Le squelette des éponges des grands fonds du genre Euplectellas est constitué de fibres optiques de haute qualité

Diapositive n°20

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Gustav Eiffel a dessiné un dessin de la Tour Eiffel en 1889. Cette structure est considérée comme l’un des premiers exemples clairs de l’utilisation de la bionique en ingénierie. La conception de la Tour Eiffel est basée sur les travaux scientifiques du professeur d'anatomie suisse Hermann Von Meyer. 40 ans avant la construction du miracle de l'ingénierie parisienne, le professeur a examiné la structure osseuse de la tête du fémur à l'endroit où elle se plie et pénètre sous un angle dans l'articulation. Et pourtant, pour une raison quelconque, l'os ne se brise pas sous le poids du corps. La base de la Tour Eiffel ressemble à la structure osseuse de la tête du fémur.

Diapositive n°21

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Von Meyer a découvert que la tête de l'os est recouverte d'un réseau complexe d'os miniatures, grâce auquel la charge est étonnamment redistribuée dans tout l'os. Ce réseau avait une structure géométrique stricte, documentée par le professeur. En 1866, l'ingénieur suisse Carl Cullman a fourni une base théorique à la découverte de von Meyer, et 20 ans plus tard, Eiffel a utilisé la répartition naturelle des charges à l'aide de compas à coulisse.

Diapositive n°22

Description de la diapositive :

Un autre emprunt célèbre a été réalisé par l'ingénieur suisse Georges de Mestral en 1955. Il se promenait souvent avec son chien et remarquait que d'étranges plantes collaient constamment à sa fourrure. Fatigué de brosser constamment le chien, l'ingénieur a décidé de découvrir la raison pour laquelle les mauvaises herbes collent au pelage du chien. Après avoir étudié le phénomène, de Mestral a déterminé que cela était possible grâce à de petits crochets sur les fruits du gradon (le nom de cette mauvaise herbe). En conséquence, l'ingénieur a pris conscience de l'importance de sa découverte et, huit ans plus tard, il a breveté un Velcro pratique, « Velcro », qui est aujourd'hui largement utilisé dans la fabrication de vêtements non seulement militaires, mais également civils. la chemise

Description de la diapositive :

Présentation du cours « La bionique ou le monde étonnant de la nature vivante »

Le travail a été réalisé par : Shalaeva T.V., professeur de biologie

• ...Le contact avec la nature est le dernier mot de tout progrès, de la science, de la raison, du bon sens, du goût et des bonnes manières.

Dostoïevski F. M.

• La nature s'est tellement occupée de tout que partout on trouve quelque chose à apprendre.

Léonard de Vinci

• Il n'y a rien de plus inventif que la nature.

Cicéron

• Les grandes choses se font avec de grands moyens. La nature seule fait de grandes choses pour rien.

Herzen A.I.

• L'étude et l'observation de la nature ont donné naissance à la science.

Cicéron

• Le progrès est la loi de la nature.

Voltaire

• Un oiseau est un instrument fonctionnant selon une loi mathématique, que l'homme a le pouvoir d'exécuter avec tous ses mouvements...

Léonard de Vinci

Léonard de Vinci

• Bionique– la science de l'utilisation des connaissances sur la conception, le principe et le processus technologique d'un organisme vivant dans la technologie. La base bionique compiler des études sur la modélisation de divers organismes biologiques.

Histoire du développement

L'idée d'utiliser les connaissances sur la nature vivante pour résoudre des problèmes d'ingénierie appartient à Léonard de Vinci, qui a essayé de construire un avion avec des ailes battantes, comme des oiseaux : ornithoptère.

Date de naissance de la bionique :

Symbole bionique

La bionique a un symbole : un scalpel croisé, un fer à souder et un signe intégral.

Cette union de la biologie, de la technologie et des mathématiques nous permet d’espérer que la science de la bionique pénétrera là où personne n’a pénétré auparavant et verra ce que personne n’a vu auparavant.

Relation entre la bionique et d'autres sciences

BIONIQUE

BIONIQUE

BIONIQUE

LA BIOLOGIE

SCIENCES DE L'INGÉNIEUR

CHIMIE

LA PHYSIQUE

ÉLECTRONIQUE

MER CAS

CYBERNÉTIQUE

LA NAVIGATION

• biologique la bionique, qui étudie les processus se produisant dans les systèmes biologiques ;
• théorique la bionique, qui construit des modèles mathématiques de ces processus ;
• technique la bionique, qui applique des modèles de bionique théorique pour résoudre des problèmes d'ingénierie.

Partie pratique (technique)

Bionique biologique

Partie théorique

• Recherche sur les organes sensoriels et autres systèmes perceptifs des organismes vivants afin de développer de nouveaux capteurs et systèmes de détection.

• Etude des principes d'orientation, de localisation et de navigation chez divers animaux pour l'utilisation de ces principes en technologie.

• Etude des caractéristiques morphologiques, physiologiques, biochimiques des organismes vivants pour proposer de nouvelles idées techniques et scientifiques.

Gustav Eiffel a dessiné un dessin de la Tour Eiffel en 1889. Cette structure est considérée comme l’un des premiers exemples clairs de l’utilisation de la bionique en ingénierie.

La base de la Tour Eiffel ressemble à la structure osseuse de la tête du fémur

Structure osseuse de la tête fémorale

Un des exemples de réussite bionique est un « Velcro » très répandu, dont le prototype était les fruits de la bardane, accrochés à la fourrure du chien de l'ingénieur suisse Georges de Mestral.

La nature s'est tellement occupée de tout que partout on trouve quelque chose à apprendre.

Léonard de Vinci

Merci pour attention

MINISTÈRE DE LA SANTÉ DE MOSCOU
ZONES
Établissement d'enseignement budgétaire de l'État
"Collège médical régional n°3 de Moscou, nommé d'après le héros
la région de Moscou
Union soviétique Z. Samsonova"
Succursale de Noguinsk
"LA BIONIQUE EN MÉDECINE"
PROJET DANS LA DISCIPLINE BIOLOGIE
Étudiants de 1ère année 11 groupe SD
spécialité 34.02.01 Soins infirmiers (formation de base)
MOCHKOVA ELENA SERGEEVNA
Étudiant _______________ _E.S. Moshkova ____
signature I.O. Nom
Superviseur scientifique ______________ _E.B. Tyagunova _______
Signature I.O. Nom
ACCEPTÉ POUR LA PROTECTION
Adjoint Directeur de SD ________________ __D. V. Sédov_________
Signature
I.O.Nom de famille
Date de protection "___" _________________2017
Marque ______________________

2017
Table des matières
MINISTÈRE DE LA SANTÉ DE LA RÉGION DE MOSCOU
...................................................................................................................................1
Établissement d'enseignement budgétaire de l'État........................1
La région de Moscou................................................ ..............................................1
"Collège médical régional n°3 de Moscou, nommé d'après le héros..............1
Union soviétique Z. Samsonova"............................................ ..... ..........................1
Succursale de Noguinsk................................................. ........................................................ ......1
"LA BIONIQUE EN MÉDECINE".................................................. ..... ................................1
PROJET DANS LA DISCIPLINE BIOLOGIE.................................................. ....... .....1
Etudiants de 1ère année du groupe 11ème SD.................................................. ....... .............................1
spécialité 34.02.01 Soins infirmiers (formation de base)............................1
MOCHKOVA ELENA SERGEEVNA.................................................. ..... ...............1
Étudiant _______________ _E.S. Moshkova ____.................................................. ..... .1
signature I.O. Nom............................................................ ..................................................... .1
Superviseur scientifique ______________ _E.B. Tyagunova ___________1
AUTORISÉ POUR LA PROTECTION.................................................. ............. ....................................1
Adjoint Directeur de SD ________________ __D. V. Sédov_________...............1
Signature I.O. Nom............................................................ ..................................................... 1
Date de protection « ___ » _________________2017.......................................................... ......... ...1
Marque ______________________................................................ .. ......................1
2017...........................................................................................................................2
Table des matières............................................... ................................................... ........ ..........2
2

Introduction................................................. ....................................................... ........................5
la science avance aussi et donne aux gens de telles opportunités, oh
dont il ne pouvait que rêver. Depuis des temps immémoriaux, l'homme
observant les processus vitaux des organismes vivants, je voulais
emprunter à la nature quelque chose de nouveau qui échappe à son contrôle. Donc
le célèbre Léonard de Vinci, en étudiant la structure des ailes des oiseaux, rêvait de
vol humain dans les airs. Ainsi plus tard, d'après ses schémas et dessins, il y avait
Un modèle d'ornithoptère a été développé. Dans les années 60, la bionique est apparue,
science du futur, qui a désormais reçu une forte impulsion pour son développement.
« cellule de vie »................................................. ........... ....................................... ................. ......5
les technologies qui facilitent les processus de la vie humaine,
contribuer à prolonger la vie sur la planète Terre et donner aux gens
l'occasion de répondre à de nombreuses questions du passé et du futur. DANS
Ce travail examine le processus de mise en œuvre dans la vie humaine,
technologies de plus en plus nouvelles et productives du futur et leur développement
en utilisant des processus inhérents aux organismes vivants......5
découvrira la vie dans ces secrets de l'espace. Scientifiques
la bionique a déjà fait des découvertes dans diverses sphères de la vie humaine :
médecine, architecture, industrie, design. La seule chose est
pas encore soumis aux activités du progrès technologique : c'est le cerveau
personne. C'est un grand mystère de la nature. Mais c'est fait ici aussi
de nombreuses découvertes. Les scientifiques du monde entier tentent de créer un mégacerveau,
une personne cyborg qui peut facilement répondre à n'importe quel
questions et en même temps faire avancer la science..................................................5
Objectif : étudier la science de la « bionique » et envisager ses applications en médecine
...................................................................................................................................6
Objet d’étude : application pratique de la science « bionique »................6
Sujet de recherche : la science de la « bionique »........................................... .......... ..............6
3

Tâches:................................................ .................................................................. .......................6
1.Découvrez l'histoire des sciences.................................................. .......... ............6

médecine................................................. ....................................................... ........................6
3.Montrer l'application de la science en médecine.................................................. .........................6
4. Réaliser des travaux pratiques........................................................ ...............................6
5.Tirer des conclusions................................................................ ....................................................................... ................ ..6




par rapport à l'absence de membre, la possibilité d'un effet même limité
Les numéros de motion constituent un énorme progrès. Cependant, même les meilleurs et
les prothèses bioniques parfaites ne peuvent pas encore répondre à tous ces
mouvements petits et précis dont un membre vivant est capable...........13
4

Introduction
À notre époque, la science a acquis une grande importance. Le monde ne reste pas immobile
la science progresse également et offre à l'homme des opportunités telles que
il ne pouvait que rêver. Depuis des temps immémoriaux, l'homme observe
processus vitaux des organismes vivants, voulait emprunter à
la nature, quelque chose de nouveau hors de son contrôle. Léonard si célèbre
Da Vinci, en étudiant la structure des ailes des oiseaux, rêvait du vol humain dans les airs.
Ainsi, plus tard, sur la base de ses schémas et dessins, un modèle d’ornithopter a été développé.
Dans les années 60, apparaît la bionique, la science du futur, désormais reconnue
depuis
une forte impulsion au développement.
la bionique se produit
Nom

Le mot grec ancien « bion » signifie « cellule de vie ».
Avec le développement de la bionique dans le monde moderne, de plus en plus de nouveaux
les technologies qui facilitent les processus de la vie humaine, aident
prolonger la vie sur la planète Terre et donner à une personne la possibilité de répondre à

beaucoup
avenir.
Ce travail examine le processus d'introduction dans la vie humaine, de tous
du passé
des questions
Et

technologies du futur plus récentes et plus productives et leur développement avec l'aide
processus inhérents aux organismes vivants.
Il n'est pas surprenant qu'avec le temps, les gens commencent à explorer de nouvelles planètes et
découvrira la vie dans ces secrets de l'espace. Scientifiques en bionique,
ont déjà fait des découvertes dans différents domaines de la vie humaine : médecine,
5

architecture, industrie, design. La seule chose qui n'est pas encore soumise à
activités du progrès technologique : c’est le cerveau humain. C'est ça
grand mystère de la nature. Mais ici aussi, de nombreuses découvertes ont été faites. Scientifiques au total
le monde s'efforce de créer un méga-esprit, un homme cyborg capable de
répondez facilement à toutes les questions et aidez en même temps la science à
avancer.
Objectif : étudier la science de la « bionique » et envisager son application dans
médecine
Objet d’étude : application pratique de la science de la « bionique »
Sujet de recherche : science « bionique »
Tâches:
1.Découvrez l'histoire des sciences
2.Sélectionner et étudier du matériel d'information sur l'application de la science dans
médecine
3.Montrer l'application de la science en médecine
4. Effectuer des travaux pratiques
5.Tirer des conclusions
Hypothèse : La nature est la créatrice de tout dans le monde et l'homme en est le
imitateur
6

Chapitre 1. Bionique
La bionique est une science qui traite de l'utilisation de la biologie
La bionique peut
problèmes d'ingénierie.
processus et méthodes de résolution
également défini comme l'étude des méthodes de création de systèmes techniques,
dont les caractéristiques sont similaires à celles des organismes vivants.
La bionique est la science qui consiste à utiliser les connaissances sur le design dans la technologie,
Organisme vivant.
technologique
processus

principe

Et
La base de la bionique est la recherche sur la modélisation de divers
organismes biologiques.
Le nom bionique vient du grec ancien « bion »
la bionique vient du grec ancien
Nom
"cellule de vie"
les mots "bion" "cellule de vie". La bionique étudie les systèmes biologiques
et processus pour appliquer les connaissances acquises pour résoudre des problèmes d'ingénierie
Tâches. En d'autres termes, la bionique aide une personne à créer des
processus basés sur des idées
systèmes techniques et technologiques
trouvé et emprunté à la nature. La bionique s'intéresse à tout
ce qu'on peut appeler « la technique de la nature ».
1.1 Histoire de l'origine de la science « Bionique »
7

Depuis des temps immémoriaux, les pensées curieuses de l’homme ont cherché la réponse à la question :
L’homme peut-il réaliser la même chose que la nature vivante ? D'abord
une personne ne pouvait que rêver de cela - apprendre à faire ce qu'elle avait déjà fait
la nature par rapport aux autres êtres vivants.
Chaque être vivant est un système parfait, qui est


opportunités dans la construction de structures.
L'idée d'appliquer les connaissances sur la faune pour résoudre
les problèmes d'ingénierie appartiennent à Léonard de Vinci, qui a essayé
construire un avion ornithoptère en utilisant des ailes d'oiseaux comme prototype.
Il a donc essayé de recréer la structure de l'aile et du mécanisme d'un oiseau,
le mettre en mouvement.
Les scientifiques de la Renaissance espéraient parvenir à la solution souhaitée
grâce à des calculs mathématiques rigoureux et des calculs et
création de structures mécaniques appropriées. Après tout, alors la mécanique
basé sur les mathématiques, occupait une place de choix parmi tous
branches émergentes de la science mécanique; c'est pourquoi ça pourrait
alors il semblera que tous les mystères de la nature seront résolus précisément avec l'aide
la mécanique et ses bases.
Conformément à cela, l'homme a cherché à créer des
des modèles capables d'imiter les objets qui l'intéressaient et
phénomène naturel.
Quand

progrès

dirigé par la science

à l'ouverture
lois fondamentales non seulement de la mécanique, mais aussi de la physique, de la chimie, de la biologie
et d'autres branches des sciences naturelles, il s'est avéré que : sur la base de ces
8

lois, en les plaçant comme base pour les dispositifs techniques correspondants, on peut
commencer à réaliser les rêves de longue date d’une personne les uns après les autres.
Mais à quel point les structures se sont révélées différentes des êtres vivants,
appareils, outils et instruments créés par l'homme !
Il suffit de comparer l'organe de vision - l'œil - de n'importe quel animal avec
certains instruments optiques et instruments conçus
humain pour voir à quel point le naturel est encore plus parfait
organe versus dispositif artificiel.
Aujourd'hui, l'homme est en partie revenu à son idée originale -
copier aussi complètement et précisément que possible dans la technologie ce qui a été réalisé dans
nature vivante, la reproduire sous forme de solutions techniques spécifiques.
C'est ainsi qu'est née une nouvelle science : la bionique.
Comme beaucoup d'autres domaines importants de la science moderne
progrès technologique (par exemple, la cybernétique), la bionique est née de
demandes directes de la pratique industrielle. Il est apparu le
l'interface entre la biologie et la technologie, principalement la radioélectronique et
cybernétique technique.
C’est ici que se réunissent des industries si éloignées les unes des autres
connaissances humaines et activités pratiques, telles que la BIOLOGIE et
technique.
Le nom « bionique » vient de la racine grecque antique « bion ».
élément de vie, cellule de vie ou, plus précisément, éléments
système biologique. L'essence de la bionique est de synthétiser l'accumulation
diverses sciences de la connaissance.
La bionique est donc une science appliquée qui étudie les lois de la formation et
formation de la structure de la nature vivante, de sorte que
9

combiner des connaissances en biologie et en technologie pour résoudre des problèmes d'ingénierie
tâches techniques.
1.2 La bionique en médecine
Considérons l'utilisation des méthodes et solutions bioniques en médecine

Avec lequel
Sciences Biologiques,
tout le monde n'est pas
- cette industrie
les temps se heurtent
vie.
De nombreuses « inventions » de la nature dans les temps anciens ont aidé

décider
Par exemple,
effectuer une chirurgie oculaire
il y a déjà beaucoup de médecins arabes
un certain nombre de problèmes techniques.
les opérations,
mon
Donc,
derrière

il y a des centaines d'années, ils ont acquis une compréhension de la réfraction des rayons lumineux
lors du passage d’un environnement transparent à un autre. Etude de la lentille
les yeux ont incité les médecins anciens à penser à utiliser des lentilles,
en cristal ou en verre, pour agrandir l'image, puis
et pour la correction de la vue.
Un fait scientifique intéressant sur l'un de vos voyages
Gerald Darell a été contraint d'accepter un pari dont le sens
était de citer quatre inventions exceptionnelles et de prouver que les
comme avant
en eux
principe utilisé
animaux
avant
Aller,

un homme a inventé ça
utilisation de l'anesthésie par les guêpes.

il y a eu des inventions

nommé
Quand les guêpes des routes « préparent » la nourriture des futures larves
n'importe quel médecin peut nommer des méthodes
avec injection de neuroplégique
ils utilisent des méthodes
anesthésie par conduction - morsure
lequel

(agent neurotoxique) dans la zone des gros troncs nerveux
paralyse complètement, mais ne tue pas l'araignée, qui reste immobile
10

dans un nid de guêpes jusqu'à ce que les larves émergent de la couvée, pour lesquelles
cette nourriture a été préparée. Ceci est une autre preuve de la bionique en action.
médical
Beaucoup
représentants
Iglascarificateur, utilisé pour
(Par exemple,
dans le but de remplir

les outils ont
vivant
prototype parmi

paix.
prélèvement de sang périphérique
prise de sang générale, à plusieurs reprises
conçu
attribué à chacun de nous
selon un principe qui reprend intégralement la structure de la dent de la chauve-souris,
médecins de tous profils),
est indolore et
dont la morsure, d'une part,
par contre, il est toujours accompagné
saignement assez abondant.
La seringue à piston familière imite en grande partie une seringue suceuse de sang.
appareil à insectes - moustiques et puces dont la piqûre est garantie
chaque personne est familière. Utilisé pendant une intervention chirurgicale
une aiguille utilisée pour suturer les organes et les tissus internes
humain, depuis plusieurs siècles n'a pas changé sa forme originale
- formes de grosses côtes
et le scalpel est toujours là
reprend la forme d'une feuille de roseau avec son tranchant naturel.
poisson,
Tout ce qui était dans la nature a été introduit dans la vie au fil du temps
personne.
Mais ce ne sont là que les exemples les plus simples qui nous sont parvenus littéralement de
préoccupations
profondeurs
de nombreuses technologies médicales hautement développées. Un exemple typique
et développement moderne
bionique
des siècles,

est une technologie moderne pour la reconstruction et l’extension des soins dentaires
"baleines" de la dentisterie actuelle
émail,
étant l'un des
et la technologie des extensions d’ongles et de cheveux utilisée en cosmétologie.
La base de ces technologies est le principe de construction des éponges marines,
ainsi que la technique de construction des nids de salanganes. Ces deux éléments sont des travaux de construction
11

les principes sont basés sur la chimio-durcissement et la photopolymérisation
techniques.
1.3 Télémédecine
La médecine du futur évoluera activement dans le sens
télémédecine.
Grâce aux nouvelles technologies, le patient aura accès à
dossier médical électronique, pourra consulter à distance
médecin et envoyer des tests de diagnostic à n'importe quel laboratoire dans le monde.
Cela contribuera à résoudre le problème de la faible disponibilité de personnel qualifié.
assistance dans certaines régions et localités isolées.
Selon BBC Research, d’ici 2019, le marché mondial
la télémédecine atteindra près de 44 milliards de dollars, soit une croissance annuelle moyenne de
17,7%. Dans le futur, le développement de la télémédecine permettra aux Etats
économiser beaucoup d'argent dans le secteur de la santé, affirme le
rapport de la société de recherche britannique GBI Research.
La télémédecine, ce n'est pas seulement des consultations à distance avec un médecin, mais
également la surveillance à distance des indicateurs patients. Actuellement actif
Le marché des gadgets portables capables d'enregistrer
divers indicateurs (ECG, température corporelle, tension artérielle, etc.)
et envoyez ces données au centre médical.
Une autre direction est le contrôle à distance des équipements médicaux
équipement. Par exemple, le robot chirurgien Da Vinci, avec l'aide duquel
Les opérations peuvent être effectuées à distance. Le chirurgien s'assoit à la console et voit
zone au format 3D avec un grossissement multiple et à l'aide d'un joystick
contrôle un robot à quatre bras qui peut être localisé sur n'importe quel
12

distance de lui. Aujourd'hui encore, des complexes de télécommande sont déjà utilisés
diagnostic échographique.
Développement russe dans le domaine de la télémédecine - logiciel
fournir une pathologie numérique, dont la tâche principale est d'augmenter
efficacité du stade morphologique du diagnostic oncologique,
réduire le risque d'erreurs et réduire le temps de diagnostic. Service
permet aux pathologistes de travailler à distance avec des
lames histologiques, réaliser des consultations en ligne et envoyer
cas pour consultation avec des spécialistes hautement spécialisés de n'importe où
planètes. Le travail sur la plateforme s'effectue avec le même degré de liberté que
lors de l’utilisation d’un microscope médical multi-têtes.
1.4 Prothèses bioniques
Depuis l'Antiquité, l'objet de l'envie noire de l'homme a été
la capacité de certains amphibiens à faire repousser les membres perdus. À
Malheureusement, le rêve reste un rêve et les blessés sur le champ de bataille ou dans
À la suite d'accidents, les gens sont contraints de se contenter de prothèses,
évoluant simultanément avec le développement de ceux utilisés par les humains
les technologies. Les prothèses destinées aux personnes ayant perdu un bras ou une jambe étaient autrefois
juste un peu vaut mieux que rien. Au cours de ce siècle, ils sont devenus
des appareils de haute technologie qui donnent à leur propriétaire
capacités au-delà de celles d’une personne ordinaire.
Après une blessure ou lors d'une maladie, un membre est amputé. Restant
le moignon est constitué de nombreux tissus : peau, muscles, os, vaisseaux sanguins et nerfs.
Durant l'opération, le chirurgien ramène le nerf moteur préservé à
gros muscle restant. Après cicatrisation de la plaie chirurgicale, le nerf
13

peut transmettre un signal moteur. Ce signal est reçu par le capteur,
installé sur une prothèse. Lors de la perception d'un influx nerveux
un programme informatique complexe est impliqué. Ainsi, la prothèse bionique
ne peut effectuer que les actions prescrites dans ce programme :
prenez une cuillère, une fourchette ou une balle, appuyez sur une touche, etc. Par
Par rapport à l'absence d'un membre, la possibilité d'en avoir, même un nombre limité
le mouvement est un énorme progrès. Cependant, même le meilleur et le plus parfait
les prothèses bioniques ne peuvent pas encore réaliser toutes ces petites et précises
mouvements dont un membre vivant est capable.
Chapitre 2. Entretien
Dans ma partie pratique, j'ai décidé d'interviewer une personne
avoir n'importe quel type de prothèse.
Je m'intéresse à la façon dont la vie d'une personne change avec l'avènement d'une prothèse.
son corps, comment il est traité et comment il se sent.
14

A titre d'exemple, je me suis tourné vers un habitant de la ville de Mytishchi.
Dmitry Ignatov, qui possède une prothèse telle que le « Genou électronique
Module Rheo Knee, prothèse Genium X3 (de 3 à 3,8 millions de roubles) et course à pied
prothèse 3S80 « OTTO BOK » (environ 1 million de roubles) »
Figure 1 Prothèse
J'ai perdu ma jambe à cause d'une blessure militaire - lors du déploiement d'une unité
un lance-roquettes est tombé. Quand je me suis réveillé à l'hôpital après l'amputation,
Maman a dit : « Tu auras la meilleure prothèse, ne t’inquiète pas, tout ira bien. »
Bien. Nous vivons au 21ème siècle et ce n’est pas du tout un problème.»
En général, on peut aujourd'hui s'acheter une prothèse, et l'État
compense une partie de l’argent. J'ai reçu ma première prothèse après amputation avec
compensation partielle. Et le deuxième, que je porte maintenant, je l'ai reçu de
état gratuitement, mais pour le plaisir, j'ai dû traverser des épreuves. Tome
J'ai dû prouver à l'État que j'étais digne de cette jambe - la prothèse est très
cher et cool. Mes deux prothèses sont électroniques, ce qui signifie qu'elles se plient
et m'étendre en utilisant l'électricité, en chargeant ma jambe comme un smartphone. Ce
des prothèses sûres, et elles peuvent faire tout ce que des jambes normales peuvent faire.
15

Mon mode de vie n'a pas changé du tout après la blessure : j'étais actif
Je reste un être humain et je le reste. Sauf que j'ai plus d'amis maintenant
personnes handicapées. Je ne suis pas souvent confronté à une discrimination pure et simple. Depuis
inconvénient - je n'aime pas que ce soit si glissant à Moscou en hiver - partout
posé les carreaux. C’est aussi dommage quand on est à l’hôpital ou ailleurs
institution sociale où vous avez le droit de sauter la file d'attente, mais vous ne l'êtes pas
je veux sauter. Vous demandez : « Je suis handicapé. Puis-je éviter la file d'attente ? »
Ils répondent : « Non, vous ne pouvez pas. » Ensuite, vous dites : « Écoutez, je suis un athlète paralympique, je
Je fais des sports paralympiques. Il est possible que j'y sois bientôt
défendre notre pays. Tu peux y aller?" Mais il s'avère que nous en avons
les gens ne savent même pas qui sont les paralympiens. L'été dernier à Zurich
J'ai pris la quatrième place au Cybathlon. En Russie, j'ai l'intention de participer à
"Cybathletics" - je m'appelle le présentateur, mais je veux concourir, je
se préparer.
J'adore les transports en commun. Je roule seulement dessus, et ça
le seul avantage dont je profite chaque jour. Ils me donnent un siège
principalement des grands-mères, mais je ne m'assois pas. Parfois les femmes et les jeunes cèdent
Personnes. Il arrive que je conduise quelque part pendant très longtemps, puis je m'assois et j'entre
un comptable typique et dit : « Jeune homme, pourquoi diable es-tu assis là ?
Il y a ici des places pour les personnes handicapées. Je dis : « Écoute, si je te le dis,
pourquoi suis-je assis ici, vous aurez très honte. Et elle est un peu gênée
feuilles. Mais si ça ne marche pas, j'ai une astuce : la prothèse a
un bouton qui, lorsqu'on appuie dessus, fait pivoter la jambe à 360 degrés. je viens de
J'appuie dessus en étant assis, je relève mon pantalon et les « comptables » disparaissent immédiatement.
16

Figure 2 Rotation à 360 degrés
J'habite dans la région de Moscou, à Mytishchi. Je voyage aussi parfois en train.
Périodiquement, à la gare de Mytishchi, une personne s'approchait de moi et
m'a proposé 70 000 roubles par mois pour que je puisse aller mendier
trains ou se sont arrêtés dans une gare de la région de Sergiev Posad.
En été, je porte souvent des shorts. Si je vais me promener dans le parc, pourquoi suis-je
dois-je porter un pantalon ? Ma jambe a l'air très futuriste
C’est tout naturellement que les gens se tournent vers elle.
Les gens n'aiment pas les personnes handicapées. Personne ne veut nous regarder
LA TÉLÉ. La télévision est un business, des chiffres, et si certains
programmes sur les personnes handicapées, alors vous ne pouvez pas vendre de serviettes hygiéniques car elles le feront
petites notes. Les programmes avec des personnes handicapées ne durent pas longtemps, mais à l'étranger
Au moins, ils existent, ils essaient de faire quelque chose, mais nous avons un adjoint qui dirige
programme en fauteuil roulant, mais ce n'est pas intéressant - pour mémoire. À
nous regardaient, personnes handicapées, nous avons besoin d'auto-ironie - nous devons soit incarner
les rêves des gens se réalisent ou se moquent les uns des autres. Je n'arrête pas de crier ça
tout le monde est égal et il n’y a aucune restriction : vous n’avez ni bras, ni jambe,
17

quelques déviations mentales, l'essentiel c'est ce que tu dis, ce que tu
tu fais. La société est habituée au fait qu'une personne handicapée est un mendiant. Et c'est complètement
pas de cette façon. Nous sommes des gens ordinaires qui vivons, faisons l'amour et nous promenons
magasins.
2.1 Conclusions
En Russie, en général, l'attitude envers les personnes portant des prothèses est la même
- tout aussi sous-développé. Personne n’a de modèles de comportement tels qu’ils sont
ou comment ne pas agir – aider ou ne pas aider. C'est bon,
Considérant que dans notre pays, pendant des siècles, il n'était pas d'usage de parler de
de votre handicap. Beaucoup n'ont même pas eu la possibilité de quitter la maison,
et même maintenant, certains ne le font pas, par exemple les utilisateurs de fauteuils roulants. Besoin de
il y avait plus de personnes handicapées dans la sphère publique, et sans mettre l'accent sur leur
invalidité. Si chaque émission télévisée mettait en scène au moins une personne handicapée, alors
d’ici six mois, les gens cesseront de pleurer à la vue d’un utilisateur de fauteuil roulant.
Le handicap n’est pas une sorte d’indulgence ; on ne peut pas tout vous pardonner.
et dis que tout ce que tu fais est merveilleux. Si une personne n'a pas de jambe
mal dansé, vous pouvez lui dire : « Tu as mal dansé ». C'est ce que c'est
le plus d'égalité est de parler directement à une personne.
Conclusion
Chaque être vivant est un système parfait, qui est
le résultat d’une évolution sur plusieurs millions d’années. En étudiant ce système,
en révélant les secrets de la structure des organismes vivants, on peut obtenir de nouveaux
18

opportunités dans la construction de structures. Avec l'aide de la bionique, l'humanité
essaie d'intégrer les réalisations de la nature dans ses propres aspects techniques et
technologies sociales.
Les formes bioniques ont pénétré notre quotidien et depuis longtemps
le temps y jouera un rôle important. Étude de la nature
l'humanité est loin d'être terminée, mais nous avons déjà reçu de la nature
des connaissances inestimables sur la structure et la formation rationnelles, qui,
prouve certainement la pertinence et la promesse des études scientifiques
la bionique sous tous ses aspects.
En bref, la nature contient des millions d'idées et de modèles pour
création.
Liste des sources utilisées
1. La bionique en architecture/Chesnova Karina/© Scarlet Sails : mode d'accès
https://nsportal.ru/ap/library/nauchnotekhnicheskoe
tvorchestvo/2017/01/03/issle
25.11.2017
2. Prothèses bioniques/Larissa Neboga/© 2017 « FB » : mode d'accès
http://fb.ru/article/196231/bioni
printsiprabotyibionicheskieprotezyikonechnostey25/11/2017
19

Chesnova Karina

Dans cet ouvrage sur le thème « La bionique en architecture : la nature est bâtisseuse, l’homme est imitateur ? une analyse et une généralisation des principes de la bionique architecturale appliqués à diverses constructions, structures techniques et installations ont été réalisées.

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Établissement d'enseignement budgétaire municipal

Lycée n°9

Vyksy, région de Nijni Novgorod

LA BIONIQUE DANS L'ARCHITECTURE :

LA NATURE EST UN CONSTRUCTEUR, L'HOMME EST UN IMITateur ?

Département de physique et de mathématiques

Section physique

Travaux achevés

Élève de 10ème année du Lycée MBOU n°9

Chesnova Karina Akhlimanovna

Conseiller scientifique:

Professeur de physique MBOU Lycée N°9

Demina Elena Konstantinovna.

Vyksa

2012

Résumé…………………………………………………………………………………3

Introduction…………………………………………………………………………………..4

1. Partie théorique

1.1 Histoire de l'origine de la science « Bionique »………………………………………...6

1.2 La bionique comme direction moderne de la physique…………………………..8

1.3 La bionique architecturale et constructive et ses orientations..………………...10

2 Partie pratique

2.1 L'utilisation de structures naturelles vivantes dans la pratique architecturale......12

2.2P en architecture…………...14

…………………………..15

2.4 Conformité des systèmes biologiques avec les ouvrages et installations constructives et techniques……………………………………………………….17

2.5 Comparaison des tours Eiffel et Choukhov…………………………………….18

Conclusion……………………………………………………………...…..21

Références……………………………………………………………22

annotation

Dans cet ouvrage sur le thème « La bionique en architecture : la nature est bâtisseuse, l’homme est imitateur ? J'ai analysé et résumé les principes de la bionique architecturale appliqués à diverses constructions, structures techniques et installations. Cela est devenu possible après avoir étudié la littérature scientifique sur le thème « Bionique. Structures architecturales".

Ainsi, le but de ce travail devenu

Méthodes de recherche:

• étudier la littérature scientifique;

À la suite de l'étude, il a été confirmél'hypothèse selon laquelle la nature est la créatrice de tout dans le monde et l'homme en est l'imitateur.

Je pense que mon ouvrage « La bionique en architecture : la nature est la bâtisseuse, l’homme est l’imitateur ? intéressera ceux qui s'intéressent à tout ce qui est nouveau, moderne et prometteur, qui rêvent de leur propre maison chaleureuse et confortable selon les principes de la bionique architecturale.

Introduction

Saviez-vous que dans 15 ans une ville à tour verticale devrait apparaître à Shanghai (selon les scientifiques, dans 20 ans la population de Shanghai pourrait atteindre 30 millions d'habitants) ?! La ville-tour est conçue pour 100 000 personnes, le projet est basé sur le « principe de la construction en bois ».

Et encore un fait : l'architecte P. Soleri a conçu un pont sur la rivière de plus d'un kilomètre de long par analogie avec une feuille vivante roulée. Ces exemples peuvent être poursuivis avec des exemples non moins étonnants.

J'étais intéressé d'en savoir plus à ce sujet. Grâce à mes recherches, j'ai découvert l'un des domaines de la physique moderne : la science la bionique et son type - bionique architecturale.

Et des questions se posaient à nouveau. Par exemple, une personne peut-elle ignorer l'idée tentante de créer de ses propres mains ce que la nature a déjà créé ?

L'espèce humaine existe depuis environ cent mille ans. Naturellement, au début, l’homme a appris à construire à partir de la nature. Les animaux, les poissons, les oiseaux ont alors « suggéré » à l’homme quoi et comment faire pour résoudre des « problèmes d’ingénierie » urgents pour lui.

Et l’homme moderne ? S'entourant de nombreuses machines complexes, vivant dans un monde de vitesses élevées, il s'incline à nouveau devant la nature. Pourquoi? Parce qu’aujourd’hui encore, l’homme remarque de nombreux avantages dans les créations de la nature par rapport à ses propres créations. Après tout, la nature vivante possède les matériaux, les dispositifs et les processus technologiques les plus complexes par rapport à tout ce qui est connu en science. C'est du « regard » délibéré de la nature qu'est née une nouvelle science : la bionique.

En revanche, nous pouvons donner un exemple tout à fait opposé : l’homme a conçu une roue, qui lui a rendu des services considérables. Mais on sait qu’un tel prototype n’existe pas dans la nature. Alors, ça ne vaut pas toujours la peine d’imiter la nature ?

Qui est le véritable bâtisseur de tout dans le monde : la nature ou l’homme ? Quels sont les principes de la bionique architecturale et ses technologies de construction ?

La recherche de réponses à ces questions a conduit à la rédaction d’un article de recherche sur le thème « La bionique en architecture : la nature est la bâtisseuse, l’homme est l’imitateur ?

La pertinence de la recherche.Le développement de la bionique architecturale est largement prédéterminé par le temps. Je crois que c'est l'un des domaines les plus pertinents aujourd'hui. Et cela est lié à l'idée générale d'un retour à la nature, que l'on retrouve aujourd'hui dans de nombreux domaines de l'activité humaine.

Le développement technocratique des dernières décennies a presque complètement subjugué le mode de vie humain. En fait, nous sommes devenus les habitants d’une « nature » artificielle créée à partir de verre, de béton et de plastique, dont la compatibilité écologique avec la vie d’un organisme vivant se rapproche progressivement de zéro. La bionique architecturale peut être l’un des moyens de rétablir l’équilibre et de revenir à la nature.

Avant de commencer la recherche, je me propose les éléments suivants : hypothèse: la nature est le principal bâtisseur de tout dans le monde, et l'homme n'en est que son imitateur.

Ainsi, le but de ce travail devenu étudier les principes de la bionique architecturale, rechercher la possibilité et l'efficacité de leur utilisation pour résoudre des problèmes d'ingénierie.

Principaux objectifs du travail de recherche :

1) étudier les orientations et les principes de développement de la bionique architecturale ;

2) évaluer l'efficacité de leur utilisation pour résoudre des problèmes techniques ;

3) trouver la correspondance des systèmes biologiques avec les structures et moyens constructifs et techniques ;

4) comparer des structures architecturales de renommée mondiale (tours Eiffel et Choukhov) du point de vue de la bionique architecturale.

Méthodes de recherche:

• étudier la littérature scientifique;
• analyse comparative des résultats obtenus.

1. Partie théorique

1.1 Histoire de l'origine de la science « Bionique »

Depuis des temps immémoriaux, les pensées curieuses de l'homme cherchent une réponse à la question : l'homme peut-il réaliser la même chose que la nature vivante a réalisé ? Au début, une personne ne pouvait que rêver de cela : apprendre à faire ce que la nature a déjà fait par rapport aux autres êtres vivants.

Chaque être vivant est un système parfait, résultat d’une évolution sur plusieurs millions d’années. En étudiant ce système, révélant les secrets de la structure des organismes vivants, vous pouvez acquérir de nouvelles opportunités dans la construction de structures.

L'idée d'utiliser les connaissances sur la nature vivante pour résoudre des problèmes d'ingénierie appartient àLéonard de Vinciqui a essayé de construire une machine volante - ornithoptère , prenant des ailes d'oiseau comme prototype. Alors il a essayé de recréerstructure de l'aile d'un oiseauet le mécanisme qui le met en mouvement.

Les scientifiques de la Renaissance espéraient parvenir à la solution souhaitée grâce à des calculs mathématiques rigoureux et à la création de structures mécaniques correspondantes. Après tout, à cette époque, la mécanique, basée sur les mathématiques, occupait une place prépondérante parmi toutes les branches naissantes des sciences naturelles mécaniques ; C’est pourquoi il aurait pu sembler alors que tous les mystères de la nature seraient résolus précisément à l’aide de la mécanique et sur sa base.

Conformément à cela, l'homme a cherché à créer des modèles mécaniques capables d'imiter les objets et les phénomènes naturels qui l'intéressaient.

Lorsque les progrès de la science ont conduit à la découverte des lois fondamentales non seulement de la mécanique, mais aussi de la physique, de la chimie, de la biologie et d'autres branches des sciences naturelles, il s'est avéré qu'en s'appuyant sur ces lois, en les plaçant dans la base de techniques techniques appropriées. Grâce à ces appareils, on peut commencer à réaliser les rêves de longue date de l'homme, les uns après les autres.

Mais comme les structures, les appareils, les outils et les appareils créés par l'homme se sont révélés différents des êtres vivants !

Il suffit de comparer l'organe de vision - l'œil - de n'importe quel animal avec certains instruments et outils optiques conçus par l'homme pour se convaincre à quel point un organe naturel est plus parfait qu'un appareil artificiel.

Aujourd'hui, l'homme est en partie revenu à son idée originale : copier aussi complètement et fidèlement que possible dans la technologie ce qui a été réalisé dans la nature vivante, pour le reproduire sous la forme de solutions techniques spécifiques. C'est ainsi qu'est née une nouvelle science : la bionique.

Comme beaucoup d’autres domaines importants du progrès scientifique et technologique moderne (par exemple la cybernétique), la bionique est née des exigences directes de la pratique industrielle. Il est né à l’intersection de la biologie et de la technologie, principalement de la radioélectronique et de la cybernétique technique.

Ici, des branches aussi largement séparées de la connaissance humaine et de l'activité pratique queBIOLOGIE et INGÉNIERIE.

Le nom « bionique » vient de la racine grecque ancienne « bion » – élément de vie, cellule de vie ou, plus précisément, éléments d'un système biologique. L'essence de la bionique est de synthétiser les connaissances accumulées dans diverses sciences.

Alors la bionique - science appliquée qui étudie les lois de formation et de formation de la structure de la nature vivante afin de combiner les connaissances de la biologie et de la technologie pour résoudre des problèmes d'ingénierie.

1.2 La bionique comme direction moderne de la physique

Je me demandais s'il y avait une date de naissance pour la science de la « bionique » ? Il s’est avéré que oui. La date officielle de naissance de la bionique - l'une des nouvelles sciences apparues au cours du XXe siècle - est généralement considérée comme étant 13 septembre 1960 . - journée d'ouverture du premier symposium national américain sur le thème "Prototypes vivants de systèmes artificiels - la clé des nouvelles technologies".

Il va sans dire que la tenue d'un tel colloque n'est devenue possible que parce qu'à cette époque une grande quantité de données avait été accumulée sur les principes d'organisation et de fonctionnement des systèmes vivants, et que des opportunités étaient également apparues pour l'utilisation pratique des connaissances acquises pour résoudre un certain nombre de problèmes techniques urgents.

Il y a plusieurs types de bioniques :

- bionique biologique, étudier les processus se produisant dans les systèmes biologiques ;

- bionique théorique, qui construit des modèles mathématiques de ces processus ;

- bionique technique, qui applique des modèles théoriques de bionique pour résoudre des problèmes d'ingénierie.

Aujourd'hui, la bionique est divisée en Deux types :

1. neurobionique;
2. bionique architecturale et de construction.

Neurobionique - la science de l'organisation des systèmes techniques à partir d'éléments de type neurone. Les principaux domaines de la neurobionique sont l'étude du système nerveux humain et animal, et la modélisation des cellules nerveuses - neurones et réseaux neuronaux, ce qui permet d'améliorer et de développer la technologie électronique et informatique.

J'étais intéressé par une autre direction de la bionique - la bionique architecturale-construction, dont une description plus détaillée sera donnée ci-dessous.

En étudiant des informations sur la bionique provenant de diverses sources, je suis arrivé àconclusion qu'il n'y a toujours pas de consensus sur le contenu de cette science.

De nombreux experts considèrent la bionique comme une nouvelle branche de la cybernétique, d'autres l'attribuent aux sciences biologiques, mais, apparemment, ceux qui distinguent la bionique comme une science indépendante ont tout à fait raison. Mais j'ai compris une chose avec certitude :la bionique est peut-être la plus populaire des jeunes sciences nées au XXe siècle et qui se développe au XXIe siècle.
J'ai aussi découvert que la bionique a un symbole : scalpel croisé, fer à souder et signe intégral... Cette union d'un biologiste, d'un technicien et d'un mathématicien permet d'espérer que la science de la bionique pénétrera là où personne n'a encore pénétré, et de voir ce que personne n'a encore vu... ... Peut-être le développement La bionique fera bientôt beaucoup de choses inhabituelles dans le monde de la technologie... Et cela m'attire encore plus vers cette science.

Fig.1 Symbole bionique

1.3 La bionique architecturale et de construction et ses orientations

À ce jour, une situation paradoxale s'est développée en architecture. D'une part, le développement rapide des technologies de construction, des théories de calcul des structures, de la production de nouveaux matériaux, des systèmes de conception informatique, et d'autre part, la même personne (architecte, client, futur consommateur), dont les capacités ne sont formellement limitées que par le budget et l'imagination. Dans cette situation, les architectes ont inévitablement tourné leur attention vers la nature vivante.

Compte tenu des possibilités de mise en œuvre des idées d'ingénierie les plus complexes, l'homme ne pouvait s'empêcher de tourner son attention vers le résultat de l'activité de l'architecte le plus brillant de l'Univers - la nature. Au cours de millions d’années, elle a créé des formes et des structures parfaites, parfaitement organisées, interagissant harmonieusement les unes avec les autres et en équilibre avec l’environnement. La possibilité d'utiliser l'expérience de la nature vivante dans la construction de structures architecturales modernes est devenue le sujet d'étude de cette direction architecturale.

Bionique architecturale et de construction– une science qui étudie les lois de formation et de formation de la structure des tissus vivants, analyse les systèmes structurels des organismes vivants sur le principe d'économiser de la matière, de l'énergie et d'assurer la fiabilité.

Au début des années 1980, grâce aux efforts de plusieurs années d'une équipe de spécialistes du TsNIELAB (laboratoire de bionique architecturale), la bionique architecturale est finalement apparue comme une nouvelle direction dans la science et la pratique de l'architecture. De nombreuses conceptions architecturales ont été créées, de nouvelles conceptions ont été testées, des centaines d'articles ont été rédigés et publiés...

À la suite de nombreuses années de travail de conception théorique et expérimentale dans le laboratoire de Yu.S. Lebedev, le principalorientations pour le développement de la bionique architecturale en tant que science:

Principes théoriques de base ;

Méthodes de modélisation architecturale - bionique ;

L'utilisation de formes naturelles vivantes dans la pratique architecturale ;

Problèmes de formation de la nature vivante ;

Enjeux d'assurer l'activité vitale des systèmes vivants ;

Le problème de l'utilisation des manifestations naturelles de l'harmonie en architecture - plasticité, proportions, rythmes, symétrie - asymétrie ;

Etude des formes tectoniques de la nature vivante, des principes de leur transformation et de la capacité des structures naturelles à accumuler de l'énergie élastique ;

Enjeux de formation harmonieuse de l'environnement architectural et naturel (aspect écologique de la bionique architecturale).

Chacun des domaines de la bionique architecturale a une signification relativement indépendante, mais ils visent tous à résoudre un seul problème d'amélioration des formes architecturales et de leur harmonisation.

La bionique architecturale revêt aujourd'hui, au début du XXIe siècle, une importance particulière, car elle considère dans son ensemble le système « faune (environnement) - architecture (technologie) - homme », grâce auquel les sphères sociales et techniques ont la possibilité de se développer en unité harmonieuse avec la nature environnante.

Le développement de la bionique architecturale est largement prédéterminé par le temps. On peut dire que c'est l'un des domaines les plus pertinents aujourd'hui. Et cela est lié à l'idée générale d'un retour à la nature, que l'on retrouve aujourd'hui dans de nombreux domaines de l'activité humaine.

2 Partie pratique

2.1 Utilisation de structures naturelles vivantes dans la pratique architecturale

Au cours de mes recherches, j'ai découvert : il s'avère que les principes de la nature vivante dans la construction et la technologie ont déjà été utilisés auparavant, bien que, dans la plupart des cas, inconsciemment.

Par exemple, il n'y a pas si longtemps, dans la seconde moitié du 20e siècle, des ingénieurs ont découvert de manière tout à fait inattendue que la force tour Eiffel en raison du fait que sa conception répète exactementstructure du tibia humain(même les angles entre les surfaces portantes coïncident),bien que l'ingénieur n'ait pas utilisé de modèles vivants lors de la création de la tour. Tibia - avecOs le plus solide de notre squelette, c’est lui qui supporte le plus grand fardeau lors du maintien du corps en position verticale. Cet os peut supporter une charge allant jusqu'à 1 500 kg (bien que sa masse ne soit que d'environ 0,5 kg), c'est-à-dire environ 25 fois sa charge normale. C'est la marge de résistance technique de la structure naturelle.

Autre exemple : la structure des immeubles modernes de grande hauteur (Tour Ostankino, cheminées d'usineetc.) est complètement similairestructure des tiges de céréales, qui sont capables de supporter de lourdes charges et de ne pas se briser sous le poids de l'inflorescence. Si le vent les plie au sol, ils retrouvent rapidement leur position verticale. Quel est le secret ? Il s’avère que leur structure est similaire à la conception des canalisations d’usines modernes de grande hauteur. Les deux structures sont creuses à l’intérieur. Les brins de sclérenchyme de la tige végétale agissent comme un renforcement longitudinal. Les entre-nœuds (nœuds) des tiges sont des anneaux de rigidité. Il y a des vides verticaux ovales le long des parois de la tige. Le rôle de renfort en spirale placé à l'extérieur du tube dans la tige des plantes céréalières est joué par une fine peau. Cependant, les ingénieurs sont parvenus seuls à leur solution constructive, sans « regarder » la nature. L'identité de la structure a été révélée plus tard.
___ _ Similaire à la conception feuille d'arbre le bâtiment olympique était couvert -piste cyclable à Krylatskoye(Moscou).

Ces dernières années, la bionique a confirmé que la plupart des inventions humaines ont déjà été « brevetées » par la nature. Une invention du 20ème siècle commefermetures éclair et velcro» , a été réalisé sur la base destructure des plumes d'oiseaux. Des barbes en plumes de divers ordres, équipées de crochets, assurent une adhérence fiable.

Les célèbres architectes espagnols M. R. Cervera et J. Ploz, adeptes actifs de la bionique, ont commencé à rechercher des « structures dynamiques » en 1985 et, en 1991, ils ont organisé la « Société de soutien à l'innovation en architecture ». Un groupe sous leur direction, composé d'architectes, d'ingénieurs, de designers, de biologistes et de psychologues, a développé le projet.« Ville à tour bionique verticale». Dans 15 ans, une ville-tour devrait apparaître à Shanghai (selon les scientifiques, dans 20 ans la population de Shanghai pourrait atteindre 30 millions d'habitants). La ville-tour est conçue pour 100 000 personnes, le projet est basé sur «principe de conception en bois».
___ _ La tour de la ville aura la forme d'un cyprès d'une hauteur de 1228 m avec une circonférence à la base de 133 m sur 100 m et au point le plus large de 166 m sur 133 m. La tour aura 300 étages, et ils seront situé dans 12 blocs verticaux de 80 étages. Entre les blocs se trouvent des chapes qui servent de structure porteuse pour chaque niveau de bloc. À l’intérieur des blocs se trouvent des maisons de différentes hauteurs avec des jardins verticaux. Cette conception élaborée est similaire à la structure des branches et de toute la couronne du cyprès. La tour reposera sur une fondation sur pieux selon le principe de l'accordéon, qui n'est pas enterrée, mais se développe dans toutes les directions à mesure qu'elle gagne en hauteur - de la même manière que le système racinaire d'un arbre se développe. Les fluctuations du vent aux étages supérieurs sont minimisées : l'air traverse facilement la structure de la tour. Pour revêtement de la tour on utilisera un matériau plastique spécial qui imitesurface cutanée poreuse. Si la construction réussit, il est prévu de construire plusieurs autres villes-bâtiments de ce type.
___ _

En bionique architecturale et de la construction, une grande attention est accordée aux nouvelles technologies de construction. Par exemple, dans le domaine du développement de technologies de construction efficaces et sans déchets, une direction prometteuse estcréation de structures en couches. L'idée a été empruntée àmollusques des grands fonds. Leurs coquilles durables, comme celles de l’ormeau très répandu, sont constituées d’une alternance de plaques dures et molles. Lorsqu’une plaque dure se fissure, la déformation est absorbée par la couche molle et la fissure ne va pas plus loin. Cette technologie peut également être utilisée pour couvrir les voitures.

2.2P problèmes de formation de la nature vivante en architecture

Outre les bâtiments dont la conception utilise les principes et les structures de la nature vivante, les bâtiments bioniques incluent également ceux qui copient non pas des structures biologiques, mais formes.

Et le premier à avoir commencé à reproduire les formes de la nature dans l'architecture est considéré comme l'architecte espagnol. Antonio Gaudí . Et ce fut une avancée majeure ! Ses créations les plus marquantes dans le style bionique sont peut-être la Casa Vicens et la Casa Mila à Barcelone (1883-1888), El Capriccio dans la ville de Comillas (1883-1885). Plus tard, entre 1900 et 1914, Antonio Gaudi construisit un complexe architectural unique à Barcelone - Parc Güell , dont beaucoup de bâtiments imitent non seulement diverses formes naturelles - des serpents de mer aux nids d'oiseaux et aux troncs d'arbres, mais s'intègrent également littéralement dans le paysage naturel - collines et terrasses. À ce jour, le parc est surnommé « la nature figée dans la pierre ».

Au début des années 1920, Rudolf Steiner utilisa des formes naturelles pour construire son centre anthroposophique, le Goetheanum.

Puis un gratte-ciel est apparu en forme de concombre à Londres.

Récemment, l'architecture bionique a été vue en Russie. En 2003, à Saint-Pétersbourg, selon les plans de l'architecte Boris Levinzon,"Maison des dauphins" et le hall de la célèbre clinique Médi-Esthétique a été décoré.

2.3 Aspect écologique de la bionique architecturale

Nous, les humains, aspirons toujours à un logement confortable. Il est toujours important pour nous que l'endroit où nous vivons, travaillons et nous détendons corresponde à notre vision intérieure du monde. Mais malheureusement, en raison de certaines circonstances, la construction soviétique n’a pas pu nous donner ce que nous souhaitions. Ce n'est que récemment, il y a 10 à 15 ans, que notre société a pu constater de ses propres yeux que « Khrouchtchev » et les « bougies » ne sont pas le rêve ultime. Vivant dans une métropole, une personne est constamment en état de stress. Le même type d'immeubles de grande hauteur avec des rangées de fenêtres identiques, des tons gris, du béton et des immeubles « ultramodernes » avec leurs hauteurs oppressantes ont un effet dépressif sur le psychisme. Cet effet négatif peut être éliminé en transformant votre maison en un lieu de repos pour les yeux et un point de recharge esthétique.

Un autre concept de l'architecture bionique est la création maisons écologiques , qui sont construits à partir de matériaux naturels, s'intègrent organiquement dans le paysage naturel et constituent des systèmes autonomes et autonomes.

De ce point de vue, les maisons de village qui nous sont encore familières, qui font partie d'un système totalement autonome de fermes rurales individuelles, peuvent être qualifiées d'architecture bionique. Toutes sont des sortes d'éco-maisons, à la seule différence que le concept moderne d'éco-maison est allé plus loin : aujourd'hui, lors de la conception de logements écologiques, une grande attention est accordée au développement de systèmes qui rendraient il est possible d'utiliser les ressources énergétiques de la nature pour offrir à ses habitants les avantages modernes de la civilisation - lumière, chaleur, eau chaude.

D'une manière ou d'une autre, tous les domaines de la bionique architecturale méritent notre attention. Une synthèse de ces domaines semble encore plus intéressante et opportune. De nombreux architectes travaillent actuellement activement sur des projets combinant tous les principes bioniques : reproduisant les structures et les systèmes de la nature vivante, imitant ses formes et étant respectueux de l'environnement.

Aujourd’hui, par exemple, les scientifiques étudient en profondeur le mécanisme de la photosynthèse. De leur point de vue, ce procédé, ainsi que de nombreuses autres fonctions des feuilles vertes, peuvent être utilisés pour créer des murs dits « respirants », des toitures à membrane ou une nouvelle génération de matériaux de construction respectueux de l'environnement.

j'étais intéressémaisons écologiques en paille respectueuse de l'environnement. La paille est un matériau exceptionnellement accessible et bon marché. Cultiver suffisamment de paille pour construire une maison d'une superficie de 70 m 2 , il vous faut de 2 à 4 hectares de terrain. Cela utilise ce qui serait normalement considéré comme un déchet. Après tout, la majeure partie de la paille restant après la récolte est brûlée. Les blocs de paille sont un excellent isolant thermique. Beaucoup de ceux qui vivent dans des maisons au toit de chaume constatent que leurs coûts de chauffage sont toujours la moitié de ceux de leurs voisins qui vivent dans des maisons ordinaires.
La conductivité thermique des murs en blocs de paille est bien inférieure à celle des murs en matériaux conventionnels. La paille est notamment 4 fois supérieure au bois en termes de performances. Quant à la brique, nous parlons dans ce cas d’une supériorité septuple. La construction de maisons en bottes de paille est une technique prometteuse. Tout d'abord, cela est dû au faible niveau des coûts de construction et à la facilité de construction. En outre, il existe une large place à l’expérimentation et aux manifestations de la pensée créatrice individuelle.

Aujourd’hui déjà, de plus en plus de bâtiments « bimorphes » apparaissent dans les villes du monde entier, frappant par leur beauté et leur harmonie ; les panneaux solaires et autres sources d’énergie alternatives sont de plus en plus utilisés dans la conception de bâtiments résidentiels et de bâtiments publics. Peut-être qu'un jour nos maisons ressembleront à des oiseaux, des arbres ou des fleurs, se fondant dans les paysages environnants, et que les solutions techniques nous permettront de respirer un air pur et de vivre dans l'environnement naturel sans le nuire.

2.4 Conformité des systèmes biologiques aux structures et installations constructives et techniques

Après avoir étudié et analysé la littérature scientifique et les informations Internet sur le sujet à l'étude, j'ai décidé de résumer tout le matériel trouvé sous une forme brève. Ces données sont présentées dans le tableau comparatif 1.

Tableau 1 " Conformité des systèmes biologiques aux structures et installations constructives et techniques"

Le principe de la bionique architecturale	Système biologique (naturel)	Exemple d'ouvrage ou d'installation technique
Structures fauniques	Structure du tibia	Tour Eiffel (Paris)
	Structure des tiges de céréales	Tour de télévision Ostankino (Moscou), cheminées d'usine
	Conception de feuilles d'arbre	Piste cyclable à Krylatskoye (Moscou0
	Conception d'une feuille vivante roulée	Pont de 1 km de long sur la rivière (P. Soleri)
	conception d'arbre	Vertical Tower City (Shanghai, après 15 ans)
	Surface cutanée poreuse	Bardage de bâtiments
	Coquilles de mollusques des grands fonds	Création de structures de bâtiments en couches, revêtement de voiture
	Structure des plumes d'oiseaux	Fermetures éclair et Velcro
	Structure d'une aile d'oiseau	L'avion ornithoptère de Léonard de Vinci
Formes de la nature vivante	Des serpents de mer aux nids d'oiseaux et aux troncs d'arbres	Parc Guell A. Gaudi (Espagne)
	Concombre	Gratte-ciel à Londres
	Dauphin	"Maison des Dauphins" à Saint-Pétersbourg
		Gratte-ciel SONY au Japon
		Bâtiment du conseil d'administration de la NMB Bank aux Pays-Bas
	Motifs de coquillages et d'ailes d'oiseaux	Opéra de Sydney
Respect de l'environnement	Matériaux naturels écologiques : bois, argile, paille	Eco-maisons, maisons passives
	Mécanisme de photosynthèse : fonctions d'une feuille verte	Murs « respirants », toiture à membrane, une nouvelle génération de matériaux de construction respectueux de l'environnement

2.5 Comparaison des tours Eiffel et Choukhov

Je considère qu'un exemple frappant de l'unité de la loi de formation des structures naturelles et artificielles est la structure métallique ajourée de trois cents mètres de renommée mondiale - la Tour Eiffel à Paris.

Gustav Eiffel a dessiné un dessin de la Tour Eiffel en 1889. Cette structure est considérée comme l’un des premiers exemples clairs de l’utilisation de la bionique en ingénierie. La conception de la Tour Eiffel est basée sur les travaux scientifiques du professeur d'anatomie suisse Hermann von Meyer. 40 ans avant la construction du miracle de l'ingénierie parisienne, le professeur a examiné la structure osseuse de la tête du fémur à l'endroit où elle se plie et pénètre sous un angle dans l'articulation. Et pourtant, pour une raison quelconque, l'os ne se brise pas sous le poids du corps. La base de la Tour Eiffel ressemble à la structure osseuse de la tête du fémur. En 1866, l'ingénieur suisse Karl Kuhlmann a fourni une base théorique à la découverte de von Meyer, et 20 ans plus tard, la répartition naturelle des charges à l'aide d'étriers courbes a été utilisée par Eiffel.

Je vis à Vyksa, une ville au riche patrimoine historique et culturel,qui est le gardien des traditions industrielles les plus riches. Parmi les monuments du patrimoine industriel de Vyksa figurent les ouvrages d'art uniques de V.G. Choukhov, qui sont considérés par les experts comme des objets potentiels du patrimoine culturel mondial.

Je me suis intéressé à comparer deux tours de renommée mondiale : l'Eiffel et Choukhov, notamment du point de vue de la bionique architecturale.

Il s'est avéré que les principes de la bionique architecturale n'ont été utilisés que dans la construction de la Tour Eiffel et que la conception de la Tour Choukhov est basée sur la modélisation mathématique d'un hyperboloïde à feuille unique (et cela s'est même avéré économiquement viable et largement utilisé !). Cela signifie-t-il que la pensée humaine est allée plus loin que la pensée naturelle ?

Les résultats de mon étude sont présentés dans le tableau 2.

Tableau 2 « Comparaison des tours Eiffel et Choukhov »

Questions de comparaison	tour Eiffel	Tour Choukhov
Ingénieur d'études	Alexandre Gustave Eiffel(1832-1923) - Ingénieur français, spécialiste de la conception de structures en acier.	Vladimir Grigoriévitch Choukhov (1853-1939) Ingénieur russe, inventeur, scientifique, académicien honoraire, héros du travail, membre du Comité exécutif central de l'URSS.
Heure et lieu de comparution	Construit en 1889 à Paris comme l'arche d'entrée de l'Exposition universelle. Il fait partie des structures techniques les plus remarquables du XIXe siècle et deviendra plus tard un symbole unique de la capitale de la France.	Construit pour Exposition panrusse de l'industrie et de l'art V Nijni Novgorod, qui a eu lieu le 28 mai (le 9 juin ) au 1er octobre () de l'année.
Principe de conception du bâtiment	La base de la Tour Eiffel estcarré de 123 mètres de côté. Son niveau inférieur, qui ressemble àpyramide tronquée, se compose de quatre supports puissants dont les structures en treillis, reliées les unes aux autres, forment d'immenses arcs. La tour dispose de plusieurs plates-formes et plates-formes. Dans de nombreux aspects de la construction des tours, Eiffel est devenu un pionnier : recherche sur les propriétés et les strates du sol, utilisation de l'air comprimé et des caissons pour construire les fondations, installation de vérins de 800 tonnes pour ajuster la position de la tour et équipements spéciaux. grues de montage pour travaux en hauteur. Au cours des travaux, de nouvelles machines et équipements de construction sont nés.	Hyperboloïde à feuille unique Et paraboloïde hyperbolique - deux fois surfaces réglées , c'est-à-dire que par n'importe quel point d'une telle surface on peut tracerdeux lignes qui se croisent et qui appartiendront entièrement à la surface. Des poutres sont installées le long de ces lignes droites, formant un treillis caractéristique.Cette conception estdifficile: si les poutres sont connectéesarticulée, la structure hyperboloïde conservera toujours sa forme sous l'influence de forces extérieures. Pour les structures hautes, le principal danger est la charge de vent, mais pour une structure en treillis, elle est faible. Ces caractéristiques rendent les structures hyperboloïdes durables, malgré leur faible consommation de matière. De forme, les sections de la tour Choukhov sont des hyperboloïdes de révolution à feuille unique, constitués de 80 poutres droites en acier reposant leurs extrémités sur des bases annulaires.Hauteur de la tour - 25 m.
Caractéristiques	La tour soulève avec une facilité étonnante 7 000 tonnes de structures métalliques, comme si elles étaient tissées dans une dentelle étonnante, à plus de 300 mètres. Le poids de la tour est de 10 000 tonnes, et il est réparti sur 4 supports de telle sorte que la pression ne dépasse pas 4 kg par centimètre carré (c'est la même pression que la pression sur une chaise sur laquelle une seule personne pèse 80 kg est assis). La superficie de base est de 130 mètres carrés, le nombre de marches de l'escalier est de 1665 dans le support est.	La structure en acier ajourée allie résistance et légèreté : trois fois moins de métal a été utilisé par unité de hauteur de la tour Choukhov que par unité de hauteur de la tour Eiffel à Paris. Le projet de la Tour Choukhov, d'une hauteur de 350 mètres, pèse environ 2 200 tonnes, et la Tour Eiffel, d'une hauteur de 300 mètres, pèse environ 7 300 tonnes.
Principes de la bionique architecturale	La base de la Tour Eiffel ressemble à la structure osseuse de la tête du fémur. La structure de la Tour Eiffel a une structure similaire à celle du tibia humain et possède donc une résistance suffisante.
Objectifs opérationnels	D'abord comme arche d'entrée de l'Exposition universelle, puis comme tour radio et centre touristique - symbole de la France.	La première tour de Nijni Novgorod est un château d'eau
Modèles connus similaires	Un analogue de la Tour Eiffel d'une hauteur de 275 mètres sera construit à Mumbai, en Inde. Il s'agit d'un gratte-ciel avec des appartements exclusifs. La tour devrait avoir 90 étages.	Tour radio sur Shabolovka à Moscou (150m) -1922 ; Château d'eau sur le territoire de l'usine métallurgique de Vyksa (40 m) - fin du 19e siècle. Au total, au cours de sa vie, V.G. Choukhov a construit environ 200 tours hyperboloïdes à des fins diverses.
Utilisation actuelle	Mais la Tour Eiffel n'est pas connue pour ses caractéristiques ou ses solutions techniques uniques. Aujourd'hui, c'est le monument le plus reconnaissable et le plus populaire au monde : environ 6 millions de touristes visitent la tour chaque année et au total, la tour a accueilli environ 300 millions de visiteurs tout au long de son histoire.	La tour Choukhov est l'une des plus grandes structures architecturales et le summum de l'ingénierie, un objet du patrimoine culturel. La tour Choukhov est reconnue par les experts internationaux comme l'une des plus hautes réalisations de l'art de l'ingénierie.

Conclusion

Chaque être vivant est un système parfait, résultat d’une évolution sur plusieurs millions d’années. En étudiant ce système, révélant les secrets de la structure des organismes vivants, vous pouvez acquérir de nouvelles opportunités dans la construction de structures. Avec l’aide de la bionique, l’humanité tente d’intégrer les acquis de la nature dans ses propres technologies techniques et sociales.

Suite à une étude sur le thème « La bionique en architecture : la nature est la bâtisseuse, l’homme est l’imitateur ? Je suis arrivé à ce qui suitrésultats et conclusions:

• s'est familiarisé avec la définition, l'histoire d'origine et les types de science de la bionique en tant que l'un des domaines de la physique moderne ;
• étudié les principes de la bionique architecturale et trouvé leur correspondance dans la pratique ;
• a découvert que la bionique architecturale est l'un des domaines les plus modernes et les plus prometteurs de la science de l'ingénierie moderne, offrant des possibilités pratiquement illimitées pour créer des structures architecturales et résoudre de nombreux problèmes techniques ;
• éco-maison - maison du futur ;
• la conception de la Tour Eiffel est basée sur le principe bionique, mais pas la conception de la Tour Choukhov (modélisation mathématique d'un hyperboloïde à feuille unique). Et cela s’est même avéré rentable et largement utilisé !
• Malgré cette dernière conclusion, mon hypothèse selon laquelle la nature est la créatrice de tout dans le monde et l’homme son imitateur reste, en général, correcte.

Les formes bioniques ont pénétré notre vie quotidienne et y joueront encore longtemps un rôle important. L'étude de la nature par l'humanité est loin d'être terminée, mais nous avons déjà reçu de la nature des connaissances inestimables sur la structure et la formation rationnelles, ce qui prouve bien sûr la pertinence et la promesse de l'étude de la science bionique sous tous ses aspects.

En un mot, la nature contient des millions d’idées et de modèles de création.

Bibliographie

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2. Lebedev Yu.S., Rabinovitch V.I. et autres.Bionique architecturale, Stroyizdat, 1990
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6. Belkova E.V. Cours au choix interdisciplinaire « Inventeur - Nature ». Article dans la revue « Leçon Moderne » n°8. 2009
7. Journal économique de Nijni Novgorod / "Journal économique de Nijni Novgorod" n° 5 (104) du 03/05/2010 / Y aura-t-il une Renaissance Choukhov ?