Bionik

Riset

Perkenalan
1.1.Ilmu bionik
1.2.1.Bionik arsitektur
1.2.2.Neurobionik
1.2.3. Bionik teknis
2.1. Jajak pendapat tentang masalah tersebut
2.2.1.Bangunan
2.2.2.kolam
2.2.3.bio mobil
2.2.4. mebel
Kesimpulan
Bibliografi

Perkenalan

Sejak dahulu kala, pemikiran manusia telah mencari jawaban atas pertanyaan: dapatkah manusia mencapai hal yang sama seperti yang dicapai alam? Apakah ia mampu, misalnya, terbang seperti burung atau berenang di bawah air seperti ikan? Pada awalnya, orang hanya dapat memimpikan hal ini, tetapi tak lama kemudian para penemu mulai menerapkan ciri-ciri organisasi organisme hidup dalam desain mereka. Bahkan filsuf materialis terbesar Yunani, Democritus (sekitar 460-370 SM) menulis: “Kita mempelajari hal-hal terpenting dari hewan melalui peniruan. Kami adalah murid laba-laba dalam menenun dan menjahit, murid burung layang-layang dalam membangun tempat tinggal (1)..."

Setelah membaca pernyataan Democritus, saya bertanya-tanya apa yang diambil manusia dari alam untuk memperbaiki kehidupannya. Manusia telah lama terkejut dan gembira dengan kesempurnaan alam, sehingga ia berusaha mempelajarinya dan banyak meminjam darinya. Menemukan, mempelajari “penemuan” tumbuhan dan hewan yang menakjubkan dan menerapkannya dalam sains, arsitektur, dan teknologi adalah tugas utama bionik. Bionics (dari kata Yunani "bion" - elemen sistem kehidupan, sel kehidupan) adalah ilmu muda dengan masa depan yang cerah. Saya tertarik dengan topik ini dan memutuskan untuk mempelajarinya. Setiap daun, setiap helai rumput, setiap kelopak dapat berfungsi sebagai model hidup dari suatu struktur teknis dan digunakan dalam desain berbagai jenis struktur dan elemennya. Seni, arsitektur, desain, industri - ini hanyalah beberapa bidang di mana organisme hidup digunakan.

Saya memutuskan untuk mengambil beberapa objek alam hidup sebagai dasar dan menggunakannya untuk menciptakan sesuatu yang kompleks dan menarik yang dapat diterapkan dalam kehidupan sehari-hari.

Dalam pekerjaan saya, saya masukkan target– studi tentang sifat-sifat fenomena alam dan kemungkinan penggunaannya dalam penemuan-penemuan teknis untuk kepentingan manusia.

Selama pekerjaan ini saya akan memutuskan hal berikut tugas:

1) Memilih dan menganalisis literatur yang relevan mengenai topik tersebut;

2) Menemukan fakta-fakta yang membenarkan keberadaan benda-benda yang desainnya menggunakan hukum alam;

3) memperluas pengetahuan Anda tentang sifat-sifat unik organisme alam;

4) menawarkan ide-ide Anda tentang penggunaan sifat-sifat benda alam dalam penemuan teknis (membuat album);

Bab 1

1.1.Ilmu bionik

Saat belajar sastra, saya menemukan bahwa ada ilmu seperti itu - bionik. Bionics adalah cabang khusus dalam ilmu pengetahuan dan teknologi, yang tujuannya adalah menggunakan pengetahuan biologi untuk memecahkan masalah teknik dan mengembangkan teknologi.

Bionik adalah ilmu yang berada di perbatasan antara biologi dan teknologi. Kombinasi “BIOLOGI” dan “TEKNOLOGI” berarti “belajar dari alam tentang teknologi masa depan”, yang akan membawa manfaat besar bagi manusia dan alam. Bionics erat kaitannya dengan biologi, fisika, kimia, sibernetika dan ilmu teknik – elektronik, navigasi, komunikasi, kelautan dan sebagainya (1).

Munculnya ilmu sibernetika berkontribusi pada kajian yang lebih luas tentang struktur dan fungsi sistem kehidupan. Hal ini membantu memperjelas kemiripannya dengan sistem teknis, serta menggunakan informasi yang diperoleh tentang organisme hidup untuk menciptakan perangkat, mekanisme, dan material baru.

Tanggal resmi lahirnya bionik adalah 13 September 1960. Simposium pertama dengan topik "Prototipe hidup dari sistem buatan - kunci teknologi baru" diadakan di Daytona (AS), yang meresmikan lahirnya sistem bionik baru. sains.

Sebuah lambang dan moto segera muncul, yang memuat gambaran simbolis dari esensi ilmiah bionik - untuk mensintesis pengetahuan yang dikumpulkan dalam berbagai ilmu. Lambang bionik adalah pisau bedah dan besi solder yang dihubungkan dengan tanda integral. Pisau bedah adalah simbol biologi, besi solder adalah simbol teknologi, dan integral menyatukan kedua cabang ilmu pengetahuan. Motto bionik adalah “Prototipe hidup – kunci menuju teknologi baru” (2).

1.2.1.Bionik arsitektur

Sepanjang sejarah, manusia, dalam aktivitas arsitektural dan konstruksinya, secara sadar atau intuitif beralih ke alam yang hidup, yang membantunya memecahkan berbagai masalah.

Pondok Indian Amerika Selatan dan gundukan rayap

Manusia, seperti diketahui, secara bertahap berkembang dari mamalia primata paling purba menjadi “homo sapiens”. Pada saat yang sama, struktur arsitektur menjadi lebih kompleks.

Desain ibu kota kolom candi Mesir Kuno dianalogikan dengan bentuk bunga teratai dan papirus (4).

Arsitektur modern tidak memiliki batas. Yang paling menarik di antara proyek yang ada adalah menara kota di Shanghai. Menara kota akan berbentuk pohon cemara dengan tinggi 1.128 m dengan lingkar pangkal 133 x 100 m, dan titik terlebar 166 x 133 m.Menara ini akan memiliki 300 lantai dan akan dibangun terletak di 12 blok vertikal 80 lantai. Di antara balok-balok terdapat lantai screed yang berfungsi sebagai struktur pendukung untuk setiap tingkat balok. Di dalam blok terdapat rumah-rumah dengan ketinggian berbeda dengan taman vertikal. Desain rumit ini mirip dengan struktur cabang dan seluruh tajuk pohon cemara. Menara akan berdiri di atas pondasi tiang pancang sesuai dengan prinsip akordeon, yang tidak dikubur, tetapi berkembang ke segala arah seiring bertambahnya ketinggian - mirip dengan bagaimana sistem akar pohon berkembang. Fluktuasi angin di lantai atas diminimalkan: udara dengan mudah melewati struktur menara. Untuk menutupi menara akan digunakan bahan plastik khusus yang meniru permukaan kulit yang berpori. Jika pembangunannya berhasil, direncanakan akan dibangun beberapa kota bangunan lagi (6).

1.2.2.Neurobionik

Bidang utama neurobionik adalah studi tentang sistem saraf manusia dan hewan serta pemodelan sel saraf-neuron dan jaringan saraf. Hal ini memungkinkan untuk meningkatkan dan mengembangkan teknologi elektronik dan komputer. Berkat bionik, telah tercipta sensor mini dan andal yang sensitivitasnya tidak kalah, misalnya, mata, yang bereaksi terhadap kuanta cahaya tunggal, organ ular berbisa yang peka terhadap panas, yang membedakan perubahan suhu 0,001 ° C , atau organ listrik ikan, yang merasakan potensi dalam pecahan mikrovolt. Studi tentang sistem deteksi, navigasi dan orientasi pada burung, ikan dan hewan lainnya juga merupakan salah satu tugas penting bionik, karena sistem persepsi dan analisis yang miniatur dan akurat yang membantu hewan bernavigasi, menemukan mangsa, dan bermigrasi ribuan kilometer dapat membantu meningkatkan instrumen yang digunakan dalam penerbangan, urusan maritim, dll. Oleh karena itu, perusahaan Amerika Orbital Research, pengembang sistem navigasi, mulai mengerjakan sistem sensor intuitif yang akan membantu menghindari tabrakan antara mobil di darat dan pesawat di udara (3). Para ilmuwan terdorong untuk merancang sistem seperti itu berdasarkan perilaku kecoa saat mereka mencoba menangkapnya. Sistem saraf kecoak terus-menerus memantau segala sesuatu, bahkan perubahan terkecil, yang terjadi di dekatnya, dan ketika bahaya muncul, ia bereaksi dengan cepat, jelas, dan yang terpenting, dengan benar. Model kerja mobil yang dikendalikan radio dengan “otak kecoa” telah dibuat.

Para ilmuwan dari Australian National University telah mempelajari penerbangan capung secara detail. Mereka menyimpulkan bahwa "meskipun memiliki otak yang sangat kecil, serangga ini mampu melakukan manuver udara yang cepat dan tepat yang memerlukan stabilitas dan menghindari tabrakan." Mereka ingin menggunakan pesawat baru yang dirancang menurut “gambar dan rupa” untuk mempelajari atmosfer planet-planet tata surya. Berikut adalah contoh yang dapat diambil dari invertebrata lain. Salah satu laboratorium Departemen Energi AS sedang mempelajari campuran yang dihasilkan kerang agar dapat menempel erat di dasar kapal. Berdasarkan penelitian, lem baru sedang dibuat yang akan membantu merekatkan pelat logam teroksidasi tempat komponen penting komputer dirakit, atau bahkan menggantikan jahitan bedah pada tubuh manusia setelah operasi (6).

1.2.3. Bionik teknis

Studi tentang fitur hidrodinamik struktur paus dan lumba-lumba membantu menciptakan lapisan khusus untuk bagian bawah air kapal, yang memberikan peningkatan kecepatan sebesar 20–25% dengan tenaga mesin yang sama. Kulit ini disebut laminflo dan, mirip dengan kulit lumba-lumba, tidak basah dan memiliki struktur elastis-elastis, yang menghilangkan turbulensi turbulen dan memastikan geseran dengan hambatan minimal. Contoh yang sama dapat diberikan dari sejarah penerbangan. Untuk waktu yang lama, masalah penerbangan berkecepatan tinggi adalah flutter - getaran sayap yang terjadi secara tiba-tiba dan hebat pada kecepatan tertentu. Gara-gara getaran tersebut, pesawat terjatuh di udara dalam beberapa detik. Setelah banyak kecelakaan, para desainer menemukan jalan keluar - mereka mulai membuat sayap dengan penebalan di bagian akhir. Setelah beberapa waktu, penebalan serupa ditemukan di ujung sayap capung. Dalam biologi, penebalan ini disebut pterostigma. Prinsip-prinsip baru dalam terbang, gerakan tanpa roda, konstruksi bantalan, dll. sedang dikembangkan berdasarkan studi tentang penerbangan burung dan serangga, pergerakan hewan yang melompat, dan struktur sambungan (4).

Bab 2

Dalam kondisi kota modern: hiruk pikuk, kebisingan dan kebodohan, serta kurangnya waktu yang abadi, seseorang tanpa sadar menderita kekurangan warna yang murni, kaya, dan bentuk tumbuhan dan hewan hidup yang aneh. Kontradiksi antara keinginan seseorang untuk lebih dekat dengan alam dan ketidakmungkinan penerapannya dapat diatasi dengan gaya bionik. Dalam pekerjaan saya, saya mencoba mencari cara untuk menyelesaikan kontradiksi ini. Proyek desain yang saya kembangkan dengan gaya ini setidaknya akan sedikit membantu seseorang merasa selaras dengan alam. Pekerjaan penelitian saya adalah kesempatan untuk memahami sendiri hukum kehidupan.

2.1. Jajak pendapat tentang masalah tersebut

Tahap pekerjaan saya selanjutnya adalah survei terhadap siswa dan guru di sekolah kami. Saya ingin mengetahui seberapa banyak pengetahuan yang mereka miliki tentang topik yang saya minati. Saya mengajukan serangkaian pertanyaan kepada mereka:

1. Apa yang anda ketahui tentang ilmu bionik?

2. Pernahkah Anda memperhatikan kesamaan penampilan hewan, kemampuannya dengan sifat dan bentuk luar dari setiap penemuan teknis?

3. Apakah Anda setuju bahwa alam memberi manusia banyak contoh penemuan teknis?

4. Berikan contoh anda sendiri.

Survei dilakukan terhadap siswa kelas 1-11 dan guru. Sebanyak 54 orang mengikuti survei tersebut. Saya menampilkan hasil survei dalam sebuah tabel.

Tabel 1

Hasil survei

	Tautan Awal			Tautan Tengah
Nomor pertanyaan		Jawabannya iya"	Jawabannya adalah tidak"	Jawabannya iya"	Jawabannya adalah tidak"	Jawabannya iya"		Jawabannya adalah tidak"
						100% (15 orang)
						100% (15 orang)
						100% (15 orang)

Berdasarkan hasil tersebut, saya menyimpulkan bahwa sebagian besar dari kalian belum mengetahui tentang ilmu bionik. Namun, lebih dari 80% responden mengamati kesamaan penampilan hewan, kemampuannya dengan sifat dan bentuk luar dari setiap penemuan teknis. Sebagian besar setuju bahwa alam memberi manusia banyak contoh penemuan teknis. Kabar baiknya adalah banyak siswa di sekolah kami yang mampu memberikan contoh berdasarkan pengamatan atau pengetahuan pribadi. Selama survei, saya mengamati peningkatan minat dan keinginan untuk mempelajari ilmu ini di kalangan siswa sekolah dasar dan menengah.

2.2. Membuat album tentang suatu topik.

Pengetahuan yang saya peroleh saya tunjukkan dalam album khusus, di mana saya menunjukkan cara menggunakan sifat-sifat benda alam dalam penemuan teknis.

2.2.1.Bangunan (Lampiran 1)

Orang-orang bosan dengan bangunan biasa, rumah mewah, rumah ramah lingkungan, rumah pintar. Mereka menginginkan semuanya sekaligus dalam satu gedung, selain segalanya - bentuk yang tidak biasa. Turun dengan pondok tak berwajah - tinggal di rumah yang membosankan itu berbahaya. Apalagi imajinasinya tidak terbatas, baik itu rumah batu maupun kayu. Sebagai objek pertama penelitian saya, saya memutuskan untuk mengambil polip Hydra air tawar dan merancang sebuah bangunan berdasarkan itu. Hewan kecil ini, panjangnya sekitar 1 cm, akan sesuai dengan 3 lantai sebuah bangunan tempat tinggal. Rongga usus di dalam polip tepat untuk pergerakan elevator. Tentakel di bagian atas hydra akan berubah menjadi panel surya. Modul surya modern tidak memerlukan sinar matahari langsung untuk menghasilkan listrik. Mereka mengisi baterai di bawah langit mendung, hujan, dan cuaca mendung. Energi surya ramah lingkungan dan berbiaya rendah. Teknologi panel surya memungkinkan Anda memanfaatkan energi matahari tanpa batas tanpa merusak lingkungan. Penggunaan panel surya di Rusia tidak terlalu luas, tetapi tidak diragukan lagi, masa depan ada di tangan mereka.

Lapisan luar tubuh hydra mengandung sel-sel bulat yang sangat kecil dengan inti yang besar. Sel-sel ini disebut perantara. Mereka memainkan peran yang sangat penting dalam kehidupan hydra. Jika terjadi kerusakan pada tubuh, sel perantara yang terletak di dekat luka mulai tumbuh dengan cepat. Dari mereka, otot-kulit, saraf dan sel-sel lainnya terbentuk, dan area yang terluka dengan cepat sembuh. Bagaimana jika, berdasarkan kemampuan hydra ini, kita meningkatkan mortar semen untuk menyatukan batu bata. Biarkan larutan ini mengandung zat yang dapat membengkak bila air masuk ke celah-celah bangunan, sehingga mengembalikan keutuhan bangunan.

Cat untuk bangunannya juga tidak biasa. Cat sederhana yang diaplikasikan pada bangunan menyerap air, serta debu dan kotoran. Bukan fitur hebat untuk rumah modern. Di alam terdapat tumbuhan yang daunnya tidak menyerap air (daun teratai, kelopak mawar). Air menggelinding dari permukaannya dan membawa serta partikel debu. Jika cat modern memiliki khasiat tersebut, maka permukaan bangunan akan selalu bersih.

2.2.2.pool (Lampiran 2)

Tinggal di kota metropolitan, seseorang selalu berada dalam kondisi stres. Jenis bangunan tinggi yang sama dengan deretan jendela yang identik, warna abu-abu, beton, dan bangunan yang tingginya menindas memiliki efek depresi pada jiwa. Perasaan hampa dari lingkungan visual yang agresif tumbuh di otak selama bertahun-tahun sehingga tidak lagi disadari, namun hal ini tidak mencegahnya berubah menjadi neurosis dan asthenia. Dampak negatif ini dapat dihilangkan dengan mengubah arsitektur menjadi tempat peristirahatan mata dan titik pengisian ulang estetika.

“Dongeng untuk Orang Dewasa” - begitulah gaya bionik sering disebut. Pertama karena semua bangunan yang dirancang ke arah ini terlihat unik dan menakjubkan, dan inspirasi bagi para arsitek dalam hal ini adalah alam itu sendiri. Dalam arsitektur, bionik berupaya meniru bentuk-bentuk kealamian lingkungan alam, anatomi dan penampakan ciptaan alam hidup dan mati. Namun karena bangunan yang dimaksudkan untuk tempat tinggal atau tempat rekreasi manusia juga harus fungsional, dan tidak hanya terlihat seperti pohon atau tanaman dandelion, para arsitek sering kali membatasi diri pada metafora organisme hidup. Semuanya harus anti-geometris - bangunan dengan gaya ini mengabaikan garis yang jelas dan sudut sembilan puluh derajat yang tegas. Dinding strukturnya seperti membran sel, permukaan cembung dan cekungnya bergantian secara ritmis, sehingga menciptakan penampakan makhluk hidup yang bernapas. Proyek kolam yang kami hadirkan terlihat seperti kepik. Kolam renang kami dapat digunakan kapan saja sepanjang tahun. Berkat kemampuan menaikkan “sayap” strukturnya, Anda dapat menikmati berenang di udara terbuka. Warna cerah bangunan kami tidak akan membiarkan anak-anak lewat, yang akan membawa tangan orang tuanya ke sana. Saya berharap dalam waktu dekat, berkat fasilitas tersebut, jumlah perenang dan peraih medali emas Olimpiade dapat meningkat.

2.2.3.bio mobil (Lampiran 3)

Belakangan ini muncul fashion untuk mobil nonstandar dan ramah lingkungan. Dan mobil ramah lingkungan yang menggunakan teknologi tinggi sedang dikembangkan oleh raksasa terkemuka seperti Ford, BMW, Peugeot, dll.

Mobil kita terlihat seperti daun tanaman. Udara cair akan berfungsi sebagai bahan bakarnya. Mobil pertama yang menggunakan bahan bakar jenis ini sudah ada dan terbukti baik dari segi lingkungan. Selain penampilannya yang tidak biasa, mobil kami memiliki ban khusus yang membuat iri setiap pengemudi. Diketahui bahwa jantung terus-menerus memompa darah melalui pembuluh, sementara tekanan darah selalu dijaga pada tingkat yang sama. Bagaimana jika fitur ini diterapkan pada struktur ban? Mobil kita mempunyai ban yang dapat mengembang sendiri. Ban akan terisi angin secara otomatis berkat pompa berdenyut yang beroperasi dari waktu ke waktu, menjaga ban pada tingkat tekanan yang konstan dan aman. Hal ini tidak hanya akan meningkatkan keselamatan di jalan raya, namun juga akan berkontribusi pada penghematan bahan bakar (mobil dengan ban yang tekanan anginnya kurang akan menggunakan lebih banyak bahan bakar), sehingga mengurangi emisi karbon dioksida ke atmosfer dan meningkatkan umur ban.

2.2.4.furnitur (Lampiran 4)

Gelombang hijau melanda seluruh dunia. Saat ini, jutaan orang dengan tulus memimpikan perasaan bahwa mereka tidak tinggal di kota metropolitan yang bising, tetapi di pangkuan alam. Gaya ramah lingkungan memungkinkan Anda menciptakan ilusi bahwa rumah Anda adalah pulau kesejahteraan alami. Meniru motif natural, menggunakan bahan natural, ramah lingkungan, dan mengikuti konsep kesederhanaan adalah ciri-ciri yang membawa kesuksesan gemilang gaya ini. Ketika seorang desainer mulai mengerjakan interior seperti itu, tugas utamanya adalah menciptakan kembali gambar-gambar lingkungan alam di apartemen kota atau rumah pedesaan. Artinya, seluruh perabotan apartemen harus didesain “alami”, selaras dengan alam dan memberikan rasa damai dan tenteram kepada anggota rumah tangga.

Dari sudut pandang geometris, dunia sintetik modern yang diciptakan manusia terdiri dari garis lurus dan sudut. Alun-alun jalan dan rumah berisi persegi ruangan, jendela, layar televisi, kursi dan meja. Pintu, laci, lemari berlaci, radiator dan AC, rak, lemari dan kotak adalah kumpulan persegi dan saudara-saudaranya yang persegi panjang. Alun-alun adalah penemuan yang murni rasionalistik; ia tidak ada di alam. Tidak ada organ berbentuk persegi pada tubuh manusia, dan tidak ada pada struktur tubuh hewan. Tidak ada planet persegi, tokoh-tokoh atau tumbuhan. Alam tidak menciptakan bentuk persegi - kecuali kristal langka. Mata manusia, kepala, Matahari, telur, pusaran air, inti bunga, danau berbentuk bulat. Lingkaran melambangkan siklus kehidupan, sedangkan persegi melambangkan segala sesuatu yang mati dan buatan.

Interior bergaya bionik dibedakan dengan lekukan halus, ruang besar, dan ruangan yang dipenuhi cahaya dan udara segar. Gaya ini memberikan banyak kebebasan kepada desainer saat memanipulasi bentuk dan ruang suatu ruangan atau bangunan. Terkadang sampai pada efek ilusi spasial.

Desain furniture yang kami hadirkan menyerupai daun tanaman. Warna hijau berair cerah dipadukan dengan bentuk bulat. Jika perabotan lainnya dipilih dengan gaya yang sama, maka seluruh ruangan akan terlihat seperti pulau alam yang menakjubkan.

Kesimpulan

Sumber inspirasi bionik adalah alam. Dia sangat bijaksana sehingga dia menghasilkan banyak bentuk dan desain yang ideal. Seseorang hanya bisa mengamati dan menyalinnya. Struktur sarang lebah, cangkang laut berbentuk spiral, struktur anatomi serangga merupakan model siap pakai yang dapat digunakan dimana saja, termasuk di interior. Gaya apa yang kita pilih untuk rumah atau pondok baru kita hanya bergantung pada imajinasi dan kemampuan material kita. Bionics telah membuktikan bahwa arsitektur bukan hanya sekedar tongkat dan batu bata. Siapa pun dapat menggunakan elemen bionik di rumah atau di propertinya. Di bagian dalam, pertama-tama, ini adalah lampu dan furnitur, yang bentuknya dipinjam dari alam itu sendiri. Omong-omong, Anda bisa membuatnya sendiri. Membuat lanskap di situs menjadi unik tidaklah sulit. Caranya cukup dengan memperhatikan batu, dahan, retakan, dll yang ada. Dengan sedikit imajinasi, Anda dapat membuat seluncuran alpine (struktur yang terbuat dari batu dan tumbuh-tumbuhan khas iklim pegunungan tinggi). Jika ada pohon tua berukuran besar, jangan buru-buru menebangnya. Rongga-rongganya yang berlubang dapat dimanfaatkan, misalnya sebagai wadah barang atau bahkan sebagai gazebo untuk bersantai. AC tidak diperlukan di sini, karena meskipun panas, pohon akan memberikan suhu konstan sekitar 22 derajat. Praktek menunjukkan bahwa potensi rahasia alam yang belum dijelajahi sangat besar. Hanya saja, jangan takut untuk mempelajarinya, jangan lindungi diri Anda dari alam dengan tembok bangunan, sehingga merusak rumah kita bersama.

Kesimpulan: 1. Banyak dari apa yang dibuat oleh tangan manusia tidak ditemukan oleh manusia itu sendiri, tetapi dengan “petunjuk” dari Alam.

2. Para ilmuwan terus mempelajari benda-benda hidup untuk mendapatkan ide-ide segar untuk menciptakan perangkat teknis baru.

3. Semoga ide saya tentang pemanfaatan sifat-sifat benda hidup dalam penemuan teknis dapat bermanfaat.

Pekerjaan saya tidak berakhir di sini: Saya akan terus mencari fakta menarik tentang penggunaan sifat-sifat fenomena alam dalam penemuan teknis. Karya ini telah memikat seluruh keluarga saya: kami tidak pernah berhenti mengagumi dan takjub pada keunikan dan kesempurnaan segala sesuatu yang diciptakan di alam!

Cintai planetmu, jagalah hewan dan tumbuhan yang ada di sekitar kita. Mereka akan mengungkap rahasia mereka!

Bibliografi

1.http://ru.wikipedia.org/wiki/

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

1 dari 24

Presentasi dengan topik: Bionik

Geser nomor 1

Deskripsi slide:

Geser nomor 2

Deskripsi slide:

Bidang kerja utama di bidang bionik mencakup masalah-masalah berikut: studi tentang sistem saraf manusia dan hewan serta pemodelan sel saraf (neuron) dan jaringan saraf untuk peningkatan lebih lanjut teknologi komputer dan pengembangan elemen dan perangkat otomatisasi baru. dan telemekanik (neurobionik); penelitian organ sensorik dan sistem persepsi organisme hidup lainnya untuk mengembangkan sensor dan sistem deteksi baru; studi tentang prinsip-prinsip orientasi, lokasi dan navigasi pada berbagai hewan untuk penggunaan prinsip-prinsip ini dalam teknologi; studi tentang ciri-ciri morfologi, fisiologi, biokimia organisme hidup untuk mengemukakan gagasan-gagasan teknis dan ilmiah baru.

Geser nomor 3

Deskripsi slide:

Geser nomor 4

Deskripsi slide:

Hubungan Alam dan Teknologi Dahulu, sikap manusia terhadap alam bersifat konsumeris, yaitu teknologi mengeksploitasi dan merusak sumber daya alam. Namun lambat laun manusia mulai memperlakukan alam dengan lebih hati-hati, mencoba melihat lebih dekat metode-metodenya agar dapat digunakan secara bijak dalam teknologi. Cara-cara tersebut dapat menjadi model pengembangan produk industri yang ramah lingkungan. Alam sebagai standarnya adalah bionik. Memahami alam dan menjadikannya sebagai model bukan berarti meniru. Namun, alam dapat membantu kita menemukan solusi teknis yang tepat untuk permasalahan yang cukup kompleks. Alam ibarat biro teknik besar yang selalu memiliki jalan keluar yang tepat dalam situasi apa pun.

Geser nomor 5

Deskripsi slide:

Bionics erat kaitannya dengan biologi, fisika, kimia, sibernetika dan ilmu teknik: elektronika, navigasi, komunikasi, kelautan dan lain-lain.Gagasan penerapan pengetahuan tentang satwa liar untuk memecahkan masalah teknik adalah milik Leonardo da Vinci yang mencoba membuat pesawat terbang dengan sayap yang mengepak, seperti burung: ornithopter Pada tahun 1960, simposium bionik pertama diadakan di Daytona (AS), yang meresmikan lahirnya ilmu pengetahuan baru.

Geser nomor 6

Deskripsi slide:

Sibernetika Munculnya sibernetika, yang mempertimbangkan prinsip-prinsip umum kontrol dan komunikasi pada organisme dan mesin hidup, telah menjadi insentif untuk studi yang lebih luas tentang struktur dan fungsi sistem kehidupan untuk memperjelas kesamaannya dengan sistem teknis, serta sistem teknis. menggunakan informasi yang diperoleh tentang organisme hidup untuk membuat perangkat dan mekanisme baru, bahan, dll.

Geser nomor 7

Deskripsi slide:

Bionik arsitektur Ini adalah fenomena baru dalam ilmu dan praktik arsitektur. Berikut adalah kemungkinan pencarian bentuk arsitektur baru yang dapat dibenarkan secara fungsional, dibedakan oleh keindahan dan harmoni, dan penciptaan struktur rasional baru dengan penggunaan simultan sifat-sifat menakjubkan bahan bangunan dari alam yang hidup, dan penemuan cara untuk mewujudkannya. kesatuan desain dan penciptaan sarana arsitektur dengan menggunakan energi matahari, angin, sinar kosmik . Namun mungkin hasil yang paling penting adalah partisipasi aktif dalam menciptakan kondisi untuk konservasi satwa liar dan pembentukan kesatuan yang harmonis dengan arsitektur.

Geser nomor 8

Deskripsi slide:

Memodelkan organisme hidup Membuat model dalam bionik adalah setengah dari perjuangan. Untuk memecahkan masalah praktis tertentu, perlu tidak hanya memeriksa keberadaan properti model yang menarik untuk dipraktikkan, tetapi juga mengembangkan metode untuk menghitung karakteristik teknis perangkat yang telah ditentukan, dan mengembangkan metode sintesis yang memastikan pencapaian. dari indikator yang diperlukan dalam masalah. Dan oleh karena itu, banyak model bionik, sebelum menerima implementasi teknis, memulai hidupnya di komputer. Deskripsi matematis dari model dibangun. Berdasarkan itu, sebuah program komputer dikompilasi - model bionik. Dengan menggunakan model komputer seperti itu, berbagai parameter dapat diproses dalam waktu singkat dan kekurangan desain dapat dihilangkan.

Geser nomor 9

Deskripsi slide:

Saat ini, bionik memiliki beberapa bidang: Bionik arsitektur dan konstruksi mempelajari hukum pembentukan dan pembentukan struktur jaringan hidup, menganalisis sistem struktural organisme hidup berdasarkan prinsip penghematan bahan, energi, dan memastikan keandalan. Neurobionics mempelajari fungsi otak dan mengeksplorasi mekanisme memori. Organ indera hewan dan mekanisme internal reaksi terhadap lingkungan baik pada hewan maupun tumbuhan sedang dipelajari secara intensif.

Geser nomor 10

Deskripsi slide:

Bionik arsitektur dan konstruksi Dalam bionik arsitektur dan konstruksi, banyak perhatian diberikan pada teknologi konstruksi baru. Misalnya, dalam bidang pengembangan teknologi konstruksi yang efisien dan bebas limbah, arah yang menjanjikan adalah penciptaan struktur berlapis. Idenya dipinjam dari moluska laut dalam. Cangkangnya yang tahan lama, seperti cangkang abalon yang tersebar luas, terdiri dari pelat keras dan lunak yang berselang-seling. Ketika pelat keras retak, deformasi diserap oleh lapisan lunak dan retakan tidak berlanjut. Teknologi ini juga bisa digunakan untuk menutupi mobil.

Geser nomor 11

Deskripsi slide:

Neurobionik Neurobionik adalah bidang ilmu yang mempelajari kemungkinan penggunaan prinsip-prinsip struktur dan fungsi otak untuk menciptakan perangkat teknis dan proses teknologi yang lebih maju. Bidang utama neurobionik adalah studi tentang sistem saraf manusia dan hewan serta pemodelan sel saraf-neuron dan jaringan saraf. Hal ini memungkinkan untuk meningkatkan dan mengembangkan teknologi elektronik dan komputer.

Geser nomor 12

Deskripsi slide:

Contoh mencolok dari bionik Arsitektur dan konstruksi adalah analogi lengkap dari struktur batang sereal dan bangunan bertingkat modern. Batang tanaman serealia mampu menahan beban berat tanpa patah karena beban bunganya. Jika angin membengkokkannya ke tanah, mereka dengan cepat mengembalikan posisi vertikalnya. Apa rahasianya? Ternyata strukturnya mirip dengan desain pipa pabrik modern bertingkat tinggi - salah satu pencapaian terbaru dalam bidang teknik.

Geser nomor 13

Deskripsi slide:

Contoh Pertama Bionics Hampir semua masalah teknologi yang dihadapi para desainer atau insinyur telah lama berhasil diselesaikan oleh makhluk hidup lain. Misalnya, produsen minuman ringan terus mencari cara baru untuk mengemas produknya. Pada saat yang sama, pohon apel biasa telah lama memecahkan masalah ini. Sebuah apel mengandung 97% air, dikemas bukan dalam karton kayu, tetapi dalam kulit yang dapat dimakan yang cukup menggugah selera untuk menarik hewan untuk memakan buah tersebut dan mendistribusikan biji-bijiannya. Dasar Menara Eiffel menyerupai struktur tulang kepala tulang paha, sehingga para ahli bionik beralasan demikian. Ketika mereka menghadapi masalah teknik atau desain, mereka mencari solusi dalam “basis sains” hewan dan tumbuhan yang jumlahnya tidak terbatas.

Geser nomor 14

Deskripsi slide:

Pengencang velcro Prinsip pengoperasian burdock dipinjam oleh manusia untuk membuat pengencang Velcro. Pita perekat pertama muncul pada tahun 50-an abad XX. Dengan bantuan mereka, Anda dapat, misalnya, mengencangkan sepatu olahraga; Dalam hal ini, tali tidak diperlukan lagi. Selain itu, panjang Velcro mudah disesuaikan - inilah salah satu kelebihannya. Pada tahun-tahun pertama setelah penemuan mereka, pengencang seperti itu sangat populer. Saat ini, semua orang telah terbiasa dengan pengikat yang nyaman, dan produsen Velcro kini hanya memastikan bahwa Velcro tersembunyi dengan baik di bawah penutupnya.

Geser nomor 15

Deskripsi slide:

Kelompok tersebut, yang terdiri dari arsitek, insinyur, desainer, ahli biologi dan psikolog, mengembangkan proyek “Vertical Bionic Tower City”. Dalam 15 tahun, kota menara akan muncul di Shanghai (menurut para ilmuwan, dalam 20 tahun populasi Shanghai bisa mencapai 30 juta orang). Kota menara dirancang untuk 100 ribu orang, proyek ini didasarkan pada “prinsip konstruksi kayu”.

Geser nomor 16

Deskripsi slide:

Gurita Pengisap: Gurita telah menemukan metode canggih untuk berburu mangsanya: ia menutupinya dengan tentakel dan menghisap ratusan, yang seluruh barisnya ada di tentakel. Cangkir hisap juga membantunya bergerak di permukaan yang licin tanpa tergelincir ke bawah.Piring hisap teknis: jika Anda menembakkan panah hisap dari ketapel ke kaca jendela, panah itu akan menempel dan tetap berada di sana. Cangkir hisapnya agak membulat dan lurus saat bertabrakan dengan rintangan. Kemudian mesin cuci elastis dikencangkan kembali; Inilah yang menyebabkan kekosongan terjadi. Dan mangkuk pengisapnya menempel pada kaca.

Geser nomor 17

Deskripsi slide:

Para ilmuwan dari Universitas Stanford telah mencapai kemajuan terjauh dalam menciptakan robot bipedal tegak. Mereka telah bereksperimen selama hampir tiga tahun dengan miniatur robot berkaki enam, berbentuk hexapod, berdasarkan hasil mempelajari sistem gerak kecoa. Hexapod pertama dibangun pada tanggal 25 Januari 2000. Sekarang desainnya berjalan sangat cepat - dengan kecepatan 55 cm (lebih dari tiga panjangnya sendiri) per detik - dan juga berhasil mengatasi rintangan. Stanford juga telah mengembangkan monopod lompat satu kaki seukuran manusia yang mampu menjaga keseimbangan tidak stabil sambil terus melompat. Seperti yang Anda ketahui, seseorang bergerak dengan cara “jatuh” dari satu kaki ke kaki lainnya dan menghabiskan sebagian besar waktunya dengan satu kaki. Di masa depan, para ilmuwan dari Stanford berharap bisa menciptakan robot bipedal dengan sistem berjalan mirip manusia.

Geser nomor 18

Deskripsi slide:

Kepompong Telur Laba-laba Laba-laba membuat “jubah” tipis dari bahan tahan air untuk melindungi telur-telurnya. Kepompong seukuran kepalan tangan ini berbentuk lonceng dan terbuka dari bawah. Terdiri dari bahan yang sama dengan benang jaring laba-laba. Tentu saja, ini tidak ditenun dari benang yang terpisah, tetapi mewakili satu cangkang. Ini dengan sempurna melindungi telur dari cuaca buruk dan kelembapan Jas Hujan Saat kita pergi keluar saat hujan, kita mengenakan jas hujan tahan air atau membawa payung. Ibarat kepompong telur laba-laba dengan lapisan pelindung, air mengalir dari bahan buatan, sehingga seseorang tidak basah Atap yang menolak air Peran penting dalam pembangunan rumah dimainkan oleh atap, yang harus melindungi bangunan dari air.

Geser nomor 19

Deskripsi slide:

Para peneliti dari Bell Labs (sebuah perusahaan Lucent) baru-baru ini menemukan serat optik berkualitas tinggi di tubuh spons laut dalam dari genus Euplectellas. Berdasarkan hasil pengujian, ternyata bahan kerangka spons berukuran 20 sentimeter ini mampu mentransmisikan sinyal digital tidak lebih buruk dari kabel komunikasi modern, sedangkan serat optik alami jauh lebih kuat dari serat manusia karena adanya bahan organik. kerang. Kerangka spons laut dalam dari genus Euplectellas dibuat dari serat optik berkualitas tinggi

Geser nomor 20

Deskripsi slide:

Gustav Eiffel menggambar Menara Eiffel pada tahun 1889. Struktur ini dianggap sebagai salah satu contoh paling awal penggunaan bionik dalam bidang teknik. Desain Menara Eiffel didasarkan pada karya ilmiah profesor anatomi Swiss Hermann Von Meyer. 40 tahun sebelum pembangunan keajaiban teknik Paris, sang profesor memeriksa struktur tulang kepala tulang paha di tempat ia menekuk dan memasuki sendi secara miring. Namun entah kenapa tulangnya tidak patah karena beban tubuh.Pangkalan Menara Eiffel menyerupai struktur tulang kepala tulang paha.

Geser nomor 21

Deskripsi slide:

Von Meyer menemukan bahwa kepala tulang ditutupi dengan jaringan tulang mini yang rumit, berkat beban yang didistribusikan ulang secara menakjubkan ke seluruh tulang. Jaringan ini memiliki struktur geometris yang ketat, yang didokumentasikan oleh profesor. Pada tahun 1866, insinyur Swiss Carl Cullman memberikan landasan teori untuk penemuan von Meyer, dan 20 tahun kemudian, distribusi beban alami menggunakan kaliper melengkung digunakan oleh Eiffel. Struktur tulang kepala femoralis

Geser nomor 22

Deskripsi slide:

Pinjaman terkenal lainnya dilakukan oleh insinyur Swiss Georges de Mestral pada tahun 1955. Dia sering berjalan-jalan dengan anjingnya dan memperhatikan bahwa beberapa tanaman aneh terus-menerus menempel di bulunya. Bosan terus-menerus menyikat anjing, sang insinyur memutuskan untuk mencari tahu alasan mengapa rumput liar menempel di bulu anjing. Setelah mempelajari fenomena tersebut, de Mestral memutuskan bahwa hal itu mungkin terjadi berkat kait kecil pada buah cocklebur (nama gulma ini). Sebagai hasilnya, insinyur tersebut menyadari pentingnya penemuannya dan delapan tahun kemudian ia mematenkan Velcro “Velcro” yang nyaman, yang saat ini banyak digunakan tidak hanya dalam pembuatan pakaian militer, tetapi juga pakaian sipil. kemeja itu

Deskripsi slide:

Presentasi untuk pelajaran “Bionics atau dunia alam hidup yang menakjubkan”

Pekerjaan itu dilakukan oleh: Shalaeva T.V., guru biologi

• ...Kontak dengan alam adalah kata terakhir dari semua kemajuan, ilmu pengetahuan, akal, akal sehat, rasa dan perilaku yang baik.

Dostoevsky F.Sejarah pertemuanDostoevsky F. M.

• Alam telah mengatur segalanya sedemikian rupa sehingga di mana pun Anda menemukan sesuatu untuk dipelajari.

Leonardo da Vinci

• Tidak ada yang lebih kreatif daripada alam.

Cicero

• Hal-hal besar dilakukan dengan cara yang besar. Hanya alam yang melakukan hal-hal besar secara cuma-cuma.

Herzen A.I.

• Kajian dan pengamatan terhadap alam melahirkan ilmu pengetahuan.

Cicero

• Kemajuan adalah hukum alam.

Voltaire

• Seekor burung adalah instrumen yang beroperasi menurut hukum matematika, yang dapat dilakukan oleh manusia dengan segala gerakannya...

Leonardo da Vinci

Leonardo da Vinci

• Bionik– ilmu yang menggunakan pengetahuan tentang desain, prinsip dan proses teknologi organisme hidup dalam teknologi. Dasarnya bionik menyusun studi tentang pemodelan berbagai organisme biologis.

Sejarah perkembangan

Ide menggunakan pengetahuan tentang satwa liar untuk memecahkan masalah teknik adalah milik Leonardo da Vinci, yang mencoba membuat pesawat terbang dengan sayap yang mengepak, seperti burung: ornitopter.

Tanggal lahir bionik:

Simbol bionik

Bionics memiliki simbol: pisau bedah bersilang, besi solder dan tanda integral.

Persatuan antara biologi, teknologi, dan matematika ini memungkinkan kita untuk berharap bahwa ilmu bionik akan menembus tempat yang belum pernah ditembus oleh siapa pun sebelumnya, dan melihat apa yang belum pernah dilihat oleh siapa pun sebelumnya.

Hubungan antara bionik dan ilmu-ilmu lainnya

BIONIK

BIONIK

BIONIK

BIOLOGI

ILMU TEKNIK

KIMIA

FISIKA

ELEKTRONIK

LAUT KASUS

SIBERNETIKA

NAVIGASI

• biologis bionik, yang mempelajari proses yang terjadi dalam sistem biologis;
• teoretis bionik, yang membangun model matematika dari proses ini;
• teknis bionik, yang menerapkan model bionik teoretis untuk memecahkan masalah teknik.

Bagian praktis (teknis).

Bionik biologis

Bagian teoretis

• Penelitian organ sensorik dan sistem persepsi organisme hidup lainnya untuk mengembangkan sensor dan sistem deteksi baru.

• Kajian prinsip orientasi, lokasi dan navigasi pada berbagai hewan untuk penerapan prinsip tersebut dalam teknologi.

• Kajian tentang ciri-ciri morfologi, fisiologi, biokimia organisme hidup untuk mengemukakan gagasan-gagasan teknis dan ilmiah baru.

Gustav Eiffel menggambar Menara Eiffel pada tahun 1889. Struktur ini dianggap sebagai salah satu contoh paling awal penggunaan bionik dalam bidang teknik.

Pangkal Menara Eiffel menyerupai struktur tulang kepala tulang paha

Struktur tulang kepala femoralis

Salah satu contoh sukses bionik adalah “Velcro” yang tersebar luas, prototipenya adalah buah dari tanaman burdock, yang menempel pada bulu anjing insinyur Swiss Georges de Mestral.

Alam telah mengatur segalanya sedemikian rupa sehingga di mana pun Anda menemukan sesuatu untuk dipelajari.

Leonardo da Vinci

Terima kasih untuk Perhatian

KEMENTERIAN KESEHATAN MOSKOW
AREA
Lembaga pendidikan anggaran negara
"Sekolah Tinggi Kedokteran Regional Moskow No. 3 dinamai Pahlawan
wilayah Moskow
Uni Soviet Z.Samsonova"
Cabang Noginsky
"BIONIK DALAM PENGOBATAN"
PROYEK DALAM DISIPLIN BIOLOGI
Siswa kelas 1 11 SD kelompok
spesialisasi 34.02.01 Keperawatan (pelatihan dasar)
MOSHKOVA ELENA SERGEEVNA
Siswa ________________ _E.S.Moshkova ____
tanda tangan I.O. Nama belakang
Pembimbing ilmiah ______________ _E.B.Tyagunova _______
Tanda tangan I.O. Nama belakang
DITERIMA UNTUK PERLINDUNGAN
Wakil Direktur SD ________________ __D. V.Sedov__________
Tanda tangan
I.O. Nama belakang
Tanggal perlindungan "___" ___2017
Tanda ______________________

2017
Daftar isi
KEMENTERIAN KESEHATAN WILAYAH MOSKOW
...................................................................................................................................1
Lembaga pendidikan anggaran negara.................1
wilayah Moskow................................................. ................................................1
"Sekolah Tinggi Kedokteran Regional Moskow No. 3 dinamai Pahlawan................1
Uni Soviet Z.Samsonova"............................................ ..... ................................1
Cabang Noginsk................................................ ........................................... ......1
"BIONIK DALAM PENGOBATAN"................................................. ..... ................................1
PROYEK DALAM DISIPLIN BIOLOGI................................................. ....... .....1
Siswa kelas 1 kelompok SD 11.................................. ....... ................................1
spesialisasi 34.02.01 Keperawatan (pelatihan dasar)................................1
MOSHKOVA ELENA SERGEEVNA................................................ ..... ...............1
Siswa ________________ _E.S.Moshkova ____................................................ ..... .1
tanda tangan I.O. Nama belakang................................................ ..... ........................................ .1
Pembimbing Ilmiah ______________ _E.B.Tyagunova _______.................1
DIPERBOLEHKAN UNTUK PERLINDUNGAN................................................... ............. ...................................1
Wakil Direktur SD ________________ __D. V.Sedov__________.............1
Tanda tangan I.O. Nama belakang.................................................. ..... ........................................ 1
Tanggal perlindungan “___” _________________2017.................................................. ......... ...1
Tanda ______________________................................................ ..................................1
2017...........................................................................................................................2
Daftar isi............................................... .................................................. ....................2
2

Perkenalan................................................. ....... ................................................... ............. ...............5
sains juga bergerak maju dan memberi orang kesempatan seperti itu, oh
yang hanya bisa dia impikan. Sejak dahulu kala, kawan
mengamati proses kehidupan organisme hidup, saya ingin
meminjam dari alam sesuatu yang baru di luar kendalinya. Jadi
Leonardo da Vinci yang terkenal, saat mempelajari struktur sayap burung, bermimpi
penerbangan manusia di udara. Jadi nanti, menurut diagram dan gambarnya, ada
Model ornithopter telah dikembangkan. Pada tahun 60an, bionik muncul,
ilmu pengetahuan masa depan, yang kini mendapat dorongan kuat untuk pembangunan.
“sel kehidupan”................................................. ........................................................... ........................5
teknologi yang memudahkan proses kehidupan manusia,
membantu memperpanjang kehidupan di planet Bumi dan memberi manusia
kesempatan untuk menjawab banyak pertanyaan tentang masa lalu dan masa depan. DI DALAM
Karya ini mengkaji proses implementasi dalam kehidupan manusia,
teknologi yang semakin baru dan produktif di masa depan dan perkembangannya
menggunakan proses yang melekat pada organisme hidup......5
akan menemukan kehidupan di rahasia luar angkasa ini. Ilmuwan
bionik telah membuat penemuan di berbagai bidang kehidupan manusia:
kedokteran, arsitektur, industri, desain. Satu-satunya hal adalah
belum tunduk pada aktivitas kemajuan teknologi: itu adalah otak
orang. Ini adalah misteri alam yang luar biasa. Tapi itu juga dilakukan di sini
banyak penemuan. Para ilmuwan di seluruh dunia sedang mencoba menciptakan megabrain,
seorang cyborg yang bisa dengan mudah menjawab apa pun
pertanyaan dan sekaligus membantu ilmu pengetahuan untuk maju................................5
Tujuan: mempelajari ilmu “bionik” dan mempertimbangkan penerapannya dalam pengobatan
...................................................................................................................................6
Objek kajian: penerapan praktis ilmu “bionik”................6
Subyek penelitian: ilmu “bionik”............................................ .......... ...............6
3

Tugas:................................................. ................................................. ...... ...................6
1.Mempelajari sejarah ilmu pengetahuan................................................ .......... ............6

obat-obatan................................................. ....... ................................................... ............. ...............6
3.Menunjukkan penerapan ilmu pengetahuan dalam bidang kedokteran.................................. .......... .............6
4. Melaksanakan kerja praktek................................................ ....... ........................6
5.Menarik kesimpulan................................................ .......... ........................................ ................ ..6




dibandingkan dengan tidak adanya anggota tubuh, kemungkinannya pun terbatas
Angka gerak adalah kemajuan besar. Namun, bahkan yang terbaik dan
prostesis bionik yang sempurna belum dapat memenuhi semua itu
gerakan kecil dan tepat yang mampu dilakukan oleh anggota tubuh yang hidup...........13
4

Perkenalan
Di zaman kita, ilmu pengetahuan menjadi sangat penting. Dunia tidak tinggal diam
ilmu pengetahuan juga bergerak maju dan memberi manusia peluang seperti
dia hanya bisa bermimpi. Sejak dahulu kala, manusia telah mengamati
proses kehidupan organisme hidup, ingin meminjam dari
alam, sesuatu yang baru di luar kendalinya. Leonardo yang begitu terkenal
Da Vinci, saat mempelajari struktur sayap burung, memimpikan manusia terbang di udara.
Maka kemudian, berdasarkan diagram dan gambarnya, dikembangkan model ornithopter.
Pada tahun 60an, muncul bionik, ilmu masa depan yang kini diterimanya
dari
dorongan yang kuat bagi pembangunan.
bionik terjadi
Nama

Kata Yunani kuno "bion" berarti "sel kehidupan".
Dengan berkembangnya bionik di dunia modern, semakin banyak hal baru
teknologi yang memudahkan proses kehidupan manusia, membantu
memperpanjang kehidupan di planet Bumi dan memberi seseorang kesempatan untuk merespons

banyak
masa depan.
Karya ini mengkaji proses pengenalan ke dalam kehidupan manusia, semua
masa lalu
pertanyaan
Dan

teknologi yang lebih baru dan lebih produktif di masa depan dan perkembangannya dengan bantuan
proses yang melekat pada organisme hidup.
Tidak mengherankan jika seiring berjalannya waktu manusia akan mulai menjelajahi planet-planet baru dan
akan menemukan kehidupan di rahasia luar angkasa ini. Ilmuwan bionik,
telah membuat penemuan di berbagai bidang kehidupan manusia: kedokteran,
5

arsitektur, industri, desain. Satu-satunya hal yang belum tunduk
kegiatan kemajuan teknologi: inilah otak manusia. Itu dia
misteri besar alam. Namun di sini juga, banyak penemuan telah dilakukan. Para ilmuwan secara keseluruhan
dunia berusaha untuk menciptakan megamind, manusia cyborg yang bisa
menjawab pertanyaan apa pun dengan mudah dan sekaligus membantu ilmu pengetahuan
bergerak kedepan.
Tujuan: mempelajari ilmu “bionik” dan mempertimbangkan penerapannya dalam
obat
Objek kajian: penerapan praktis ilmu “bionik”
Subyek penelitian : ilmu “bionik”
Tugas:
1.Pelajari tentang sejarah ilmu pengetahuan
2.Memilih dan mempelajari materi informasi tentang penerapan ilmu pengetahuan dalam
obat
3.Menunjukkan penerapan ilmu pengetahuan dalam bidang kedokteran
4. Melaksanakan kerja praktek
5.Menarik kesimpulan
Hipotesa: Alam adalah pembangun segala sesuatu di dunia, dan manusia adalah penciptanya
peniru
6

Bab 1. Bionik
Bionics adalah ilmu yang berhubungan dengan pemanfaatan biologi
Bionik bisa
masalah rekayasa.
proses dan metode penyelesaiannya
juga didefinisikan sebagai studi tentang metode untuk menciptakan sistem teknis,
yang ciri-cirinya mirip dengan makhluk hidup.
Bionics adalah ilmu yang menggunakan pengetahuan tentang desain dalam teknologi,
organisme hidup.
teknologi
proses

prinsip

Dan
Dasar dari bionik adalah penelitian dalam berbagai pemodelan
organisme biologis.
Nama bionik berasal dari kata Yunani kuno “bion”
bionik berasal dari bahasa Yunani kuno
Nama
"sel kehidupan"
kata "bion" "sel kehidupan". Bionics mempelajari sistem biologis
dan proses untuk menerapkan pengetahuan yang diperoleh untuk memecahkan masalah teknik
tugas. Dengan kata lain, bionik membantu seseorang menciptakan sesuatu yang orisinal
proses berbasis ide
sistem teknis dan teknologi
ditemukan dan dipinjam dari alam. Bionics tertarik pada segala hal
apa yang bisa disebut "teknik alam".
1.1 Sejarah Asal Usul Ilmu “Bionics”
7

Sejak dahulu kala, pikiran ingin tahu manusia telah mencari jawaban atas pertanyaan:
Bisakah manusia mencapai hal yang sama seperti yang dicapai alam? Pertama
seseorang hanya bisa memimpikan hal ini - untuk belajar melakukan apa yang telah dia lakukan
alam dalam kaitannya dengan makhluk hidup lainnya.
Setiap makhluk hidup adalah sistem yang sempurna


peluang dalam pembangunan struktur.
Ide menerapkan pengetahuan tentang satwa liar untuk memecahkan masalah
masalah teknik adalah milik Leonardo da Vinci yang mencobanya
membangun pesawat ornithopter dengan menggunakan sayap burung sebagai prototipe.
Jadi dia mencoba menciptakan kembali struktur dan mekanisme sayap burung,
menggerakkannya.
Ilmuwan Renaisans berharap dapat mencapai solusi yang diinginkan
melalui perhitungan dan perhitungan matematis yang ketat dan
pembuatan struktur mekanis yang sesuai. Toh, barulah mekaniknya
berdasarkan matematika, menempati tempat terdepan di antara semuanya
cabang-cabang ilmu mekanika yang sedang berkembang; itu sebabnya bisa
maka nampaknya semua misteri alam akan terpecahkan justru dengan bantuan tersebut
mekanika dan dasarnya.
Sesuai dengan ini, manusia berusaha menciptakan mekanik
model yang bisa meniru objek yang diminatinya dan
fenomena alam.
Kapan

kemajuan

ilmu pengetahuan dipimpin

ke pembukaan
hukum dasar tidak hanya mekanika, tetapi juga fisika, kimia, biologi
dan cabang ilmu pengetahuan alam lainnya, ternyata: berdasarkan hal tersebut
8

undang-undang, menempatkannya sebagai dasar untuk perangkat teknis terkait, seseorang dapat
mulai memenuhi impian lama seseorang satu demi satu.
Namun betapa berbedanya struktur tersebut dengan makhluk hidup,
perangkat, perkakas dan instrumen yang diciptakan oleh manusia!
Cukup membandingkan organ penglihatan - mata - dengan hewan apa pun
beberapa instrumen dan instrumen optik dirancang
manusia untuk melihat betapa lebih sempurnanya alam
organ versus perangkat buatan.
Saat ini, sebagian manusia telah kembali ke ide aslinya -
menyalin selengkap dan seakurat mungkin dalam teknologi apa yang telah dicapai
alam yang hidup, reproduksi ini dalam bentuk solusi teknis khusus.
Maka lahirlah ilmu baru - bionik.
Seperti banyak bidang penting ilmu pengetahuan modern lainnya
kemajuan teknologi (misalnya, sibernetika), bionik tumbuh darinya
permintaan langsung dari praktik industri. Itu muncul
antarmuka antara biologi dan teknologi, terutama elektronik radio dan
sibernetika teknis.
Di sinilah industri-industri yang berjauhan bersatu
pengetahuan manusia dan kegiatan praktis, seperti BIOLOGI dan
teknik.
Nama "bionik" berasal dari akar kata Yunani kuno "bion"
unsur kehidupan, sel kehidupan atau lebih tepatnya unsur
sistem biologis. Inti dari bionik adalah mensintesis akumulasi di dalamnya
berbagai ilmu pengetahuan.
Jadi bionik adalah ilmu terapan yang mempelajari hukum-hukum pembentukan dan
pembentukan struktur alam yang hidup, sehingga
9

menggabungkan pengetahuan biologi dan teknologi untuk memecahkan masalah teknik
tugas teknis.
1.2 Bionik dalam pengobatan
Mari pertimbangkan penggunaan metode dan solusi bionik dalam pengobatan

Dengan yang
ilmu biologi,
setiap orang tidak
- industri itu
kali bertabrakan
kehidupan.
Banyak “penemuan” alam di zaman kuno yang membantu

memutuskan
Misalnya,
melakukan operasi mata
sudah banyak dokter Arab
sejumlah masalah teknis.
operasi,
-ku
Jadi,
di belakang

ratusan tahun yang lalu mereka memperoleh pemahaman tentang pembiasan sinar cahaya
saat berpindah dari satu lingkungan transparan ke lingkungan transparan lainnya. Studi tentang lensa
mata mendorong para dokter kuno untuk berpikir tentang penggunaan lensa,
terbuat dari kristal atau kaca, untuk memperbesar gambar, dan kemudian
dan untuk koreksi penglihatan.
Fakta menarik dalam sains tentang saat Anda melakukan perjalanan
Gerald Darell terpaksa menyetujui taruhan, yang artinya
adalah menyebutkan empat penemuan luar biasa dan membuktikannya
seperti sebelumnya
di dalamnya
prinsip yang digunakan
binatang
sebelum
Untuk pergi,

seorang pria datang dengan ini
penggunaan anestesi oleh tawon.

ada penemuan

bernama
Saat tawon jalanan “menyiapkan” makanan untuk larva di masa depan
dokter mana pun dapat menyebutkan metodenya
dengan suntikan neuroplegia
mereka menggunakan metode
anestesi konduksi - gigitan
yang

(agen saraf) ke dalam daerah batang saraf besar
melumpuhkan sepenuhnya, tetapi tidak membunuh laba-laba yang tidak bergerak
10

di sarang tawon sampai larva muncul dari sarangnya
makanan ini telah disiapkan. Ini adalah bukti lain dari kerja bionik.
medis
Banyak
perwakilan
Iglascarifier, digunakan untuk
(Misalnya,
untuk tujuan pemenuhan

alat punya
hidup
prototipe di antara

perdamaian.
pengambilan sampel darah tepi
tes darah umum, berulang kali
dirancang
ditugaskan kepada kita masing-masing
berdasarkan prinsip yang sepenuhnya mengulangi struktur kelelawar lainnya,
dokter dari semua profil),
tidak menimbulkan rasa sakit dan
gigitannya, di satu sisi,
sebaliknya selalu disertai
pendarahan yang cukup banyak.
Jarum suntik piston yang familiar sebagian besar meniru jarum suntik penghisap darah.
peralatan serangga - nyamuk dan kutu, yang dijamin gigitannya
setiap orang akrab. Digunakan selama operasi
jarum yang digunakan untuk menjahit organ dan jaringan dalam
manusia, selama beberapa abad tidak berubah bentuk aslinya
- Bentuk tulang rusuk yang besar
dan pisau bedahnya masih ada
mengulangi bentuk lembaran buluh dengan ujung tajamnya yang alami.
ikan,
Segala sesuatu yang ada di alam diperkenalkan ke dalam kehidupan seiring berjalannya waktu
orang.
Tapi ini hanyalah contoh paling sederhana yang benar-benar sampai kepada kita
kekhawatiran
kedalaman
banyak teknologi medis yang sangat maju. Sebuah contoh yang khas
dan perkembangan modern
bionik
abad,

adalah teknologi modern untuk rekonstruksi dan perluasan gigi
"paus" kedokteran gigi saat ini
email,
menjadi salah satu dari
dan teknologi ekstensi kuku dan rambut yang digunakan dalam tata rias.
Dasar dari teknologi ini adalah prinsip konstruksi spons laut,
serta teknik pembuatan sarang burung walet. Keduanya adalah konstruksi
11

prinsipnya didasarkan pada penyembuhan kemo dan penyembuhan cahaya
teknik.
1.3 Telemedis
Pengobatan masa depan akan aktif berkembang ke arah tersebut
telemedis.
Berkat teknologi baru, pasien akan memiliki akses
rekam medis elektronik, akan dapat berkonsultasi dari jarak jauh
dokter dan mengirim tes diagnostik ke laboratorium mana pun di dunia.
Hal ini akan membantu memecahkan masalah rendahnya ketersediaan tenaga kerja berkualitas
bantuan di daerah tertentu dan pemukiman terpencil.
Menurut BBC Research, pada tahun 2019 pasar global
telemedis akan mencapai hampir $44 miliar, menunjukkan pertumbuhan tahunan rata-rata sebesar
17,7%. Di masa depan, perkembangan telemedis akan memungkinkan negara-negara
menghemat banyak uang di sektor kesehatan, kata The
laporan dari perusahaan riset Inggris GBI Research.
Telemedis bukan hanya konsultasi jarak jauh dengan dokter, tapi
juga pemantauan jarak jauh terhadap indikator pasien. Saat ini aktif
Pasar untuk gadget wearable yang mampu merekam
berbagai indikator (EKG, suhu tubuh, tekanan darah, dll.)
dan mengirimkan data ini ke pusat medis.
Arah lainnya adalah kendali jarak jauh medis
peralatan. Misalnya, ahli bedah robotik Da Vinci, dengan bantuannya
Operasi dapat dilakukan dari jarak jauh. Dokter bedah duduk di konsol dan melihat
area dalam format 3D dengan beberapa perbesaran dan menggunakan joystick
mengendalikan robot berlengan empat yang dapat ditemukan di mana saja
12

jarak darinya. Juga saat ini, kompleks kendali jarak jauh sudah digunakan
diagnostik ultrasonografi.
Perkembangan Rusia di bidang telemedis - perangkat lunak
menyediakan Patologi Digital, yang tugas utamanya adalah meningkatkan
efisiensi tahap morfologi diagnosis onkologis,
mengurangi kemungkinan kesalahan dan mengurangi waktu diagnostik. Melayani
memungkinkan ahli patologi untuk bekerja jarak jauh dengan digital
slide histologis, lakukan konsultasi online dan kirim
kasus untuk konsultasi dengan spesialis yang sangat terspesialisasi dari mana saja
planet. Bekerja di platform terjadi dengan tingkat kebebasan yang sama seperti
saat menggunakan mikroskop multihead medis.
1.4 Prostesis bionik
Sejak zaman kuno, objek kecemburuan manusia telah menjadi sasarannya
kemampuan beberapa amfibi untuk menumbuhkan kembali anggota tubuh yang hilang. KE
Sayangnya, mimpi itu tetap menjadi mimpi dan mereka yang terluka di medan perang atau di dalam
Akibat kecelakaan, masyarakat terpaksa harus menggunakan prostetik,
berkembang seiring dengan perkembangan yang digunakan oleh manusia
teknologi. Prostetik untuk orang yang kehilangan lengan atau kakinya pernah ada
sedikit saja lebih baik daripada tidak sama sekali. Di abad ini mereka telah menjadi seperti itu
perangkat berteknologi tinggi yang memberikan pemiliknya
kemampuan melebihi orang biasa.
Setelah cedera atau selama sakit, anggota tubuh diamputasi. Tersisa
tunggul terdiri dari banyak jaringan: kulit, otot, tulang, pembuluh darah dan saraf.
Selama operasi, dokter bedah membawa saraf motorik yang diawetkan ke dalamnya
sisa otot besar. Setelah luka operasi sembuh, saraf
13

dapat mengirimkan sinyal motorik. Sinyal ini diterima oleh sensor,
dipasang pada prostesis. Selama persepsi impuls saraf
program komputer yang kompleks terlibat. Oleh karena itu, prostesis bionik
hanya dapat melakukan tindakan yang ditentukan dalam program ini:
ambil sendok, garpu atau bola, tekan tombol, dll. Oleh
Dibandingkan dengan tidak adanya anggota tubuh, kemungkinannya pun terbatas
gerakan adalah kemajuan besar. Namun, bahkan yang terbaik dan paling sempurna
prostesis bionik belum dapat melakukan semua hal tersebut secara kecil dan tepat
gerakan yang mampu dilakukan oleh anggota tubuh yang hidup.
Bab 2. Wawancara
Di bagian praktis saya, saya memutuskan untuk mewawancarai seseorang
memiliki prostesis apa pun.
Saya tertarik pada bagaimana kehidupan seseorang berubah dengan munculnya prostesis.
tubuhnya, bagaimana dia diperlakukan, dan bagaimana perasaannya.
14

Sebagai contoh, saya beralih ke penduduk kota Mytishchi.
Dmitry Ignatov, yang memiliki prostesis seperti “Electronic Knee
Modul Rheo Knee, prostesis Genium X3 (dari 3 hingga 3,8 juta rubel) dan berjalan
prostesis 3S80 “OTTO BOK” (sekitar 1 juta rubel)”
Gambar 1 Prostesis
Saya kehilangan kaki saya karena cedera militer - selama penempatan unit
sebuah peluncur roket jatuh. Ketika saya terbangun di rumah sakit setelah amputasi,
Ibu berkata: “Kamu akan mendapatkan prostesis terbaik, jangan khawatir, semuanya akan baik-baik saja.”
Bagus. Kita hidup di abad ke-21 dan ini bukan masalah sama sekali.”
Secara umum, hari ini Anda dapat membeli sendiri prostesis dan negara
mengkompensasi sebagian dari uang itu. Saya menerima prostesis pertama saya setelah amputasi dengan
kompensasi sebagian. Dan yang kedua, yang saya pakai sekarang, saya dapatkan
menyatakan secara gratis, tetapi demi itu saya harus melalui cobaan berat. Untuk saya
Saya harus membuktikan kepada negara bahwa saya layak mendapatkan kaki ini - prostesisnya sangat bagus
mahal dan keren. Kedua prostetik saya bersifat elektronik, artinya dapat ditekuk
dan memanjangkan menggunakan listrik, mengisi daya kakiku seperti smartphone. Ini
prostetik yang aman, dan mereka dapat melakukan segala sesuatu yang dapat dilakukan oleh kaki normal.
15

Gaya hidup saya tidak berubah sama sekali setelah cedera: saya aktif
Saya tetap menjadi manusia dan tetap menjadi manusia. Kecuali aku punya lebih banyak teman sekarang
orang cacat. Saya tidak sering menghadapi diskriminasi langsung. Dari
ketidaknyamanan - Saya tidak suka di Moskow sangat licin pada musim dingin - di mana-mana
meletakkan ubin. Sayang juga jika Anda berdiri di rumah sakit atau lainnya
lembaga sosial di mana Anda mempunyai hak untuk melewati batas, namun Anda tidak berhak
mereka ingin melewatkannya. Anda bertanya: “Saya cacat. Bisakah saya melewati batas?”
Mereka menjawab: “Tidak, Anda tidak bisa.” Lalu Anda berkata: “Dengar, saya seorang Paralimpiade, saya
Saya melakukan olahraga Paralimpiade. Mungkin saja saya akan segera ke sana
membela negara kita. Anda bisa pergi?" Tapi ternyata kita punya beberapa
orang bahkan tidak tahu siapa Paralimpiade itu. Musim panas lalu di Zurich
Saya menempati posisi keempat di Cybathlon. Di Rusia saya berencana untuk berpartisipasi
“Cybathletics” - nama saya presenter, tapi saya ingin berkompetisi, I
bersiap-siap.
Saya suka transportasi umum. Saya hanya mengendarainya, dan ini
satu-satunya manfaat yang saya manfaatkan setiap hari. Mereka memberi saya tempat duduk
kebanyakan nenek, tapi saya tidak duduk. Terkadang perempuan dan remaja menyerah
Rakyat. Kebetulan saya sedang mengemudi di suatu tempat untuk waktu yang sangat lama, lalu saya duduk dan masuk
seorang akuntan biasa dan berkata: “Anak muda, kenapa kamu duduk di sana?
Ada tempat untuk penyandang disabilitas di sini.” Saya berkata: “Dengar, jika saya memberi tahu Anda,
kenapa aku duduk di sini, kamu akan sangat malu.” Dan dia agak malu
daun-daun. Tetapi jika itu tidak berhasil, saya punya triknya: prostesisnya punya
tombol yang bila ditekan akan memutar kaki 360 derajat. saya hanya
Saya menekannya sambil duduk, mengangkat celana saya, dan “akuntan” itu segera menghilang.
16

Gambar 2 Rotasi 360 derajat
Saya tinggal di wilayah Moskow, di Mytishchi. Saya juga terkadang bepergian dengan kereta api.
Secara berkala di stasiun Mytishchi satu orang mendatangi saya dan
menawarkan 70 ribu rubel sebulan agar saya bisa pergi dan mengemis
melatih atau berdiri di beberapa stasiun di daerah Sergiev Posad.
Di musim panas saya sering memakai celana pendek. Kalau aku jalan-jalan di taman, kenapa aku?
haruskah aku memakai celana? Kakiku terlihat sangat futuristik
Wajar jika orang-orang berpaling padanya.
Masyarakat tidak menyukai penyandang disabilitas. Tidak ada yang mau melihat kami
TELEVISI. Televisi adalah bisnis, angka, dan beberapa lainnya
program tentang penyandang disabilitas, maka Anda tidak bisa menjual pembalut karena mereka akan menjualnya
peringkat kecil. Program dengan penyandang disabilitas tidak bertahan lama, tapi di luar negeri
Setidaknya mereka ada, mereka mencoba melakukan sesuatu, tapi kami punya satu wakil pemimpin
program di kursi roda, tapi itu tidak menarik - sebagai catatan. Ke
memandang kami, orang-orang cacat, kami membutuhkan ironi diri - kami perlu mewujudkannya
impian orang menjadi kenyataan, atau saling mengolok-olok. Aku terus berteriak seperti itu
setiap orang setara dan tidak ada batasan sama sekali: Anda tidak memiliki lengan, kaki,
17

beberapa penyimpangan mental, yang utama adalah apa yang Anda katakan, apa yang Anda
kamu melakukannya. Masyarakat sudah terbiasa dengan kenyataan bahwa penyandang disabilitas adalah seorang pengemis. Dan ini sepenuhnya
tidak dengan cara ini. Kami adalah orang-orang biasa yang hidup, berhubungan seks dan berjalan-jalan
toko.
2.1 Kesimpulan
Di Rusia, secara umum, sikap terhadap orang yang menggunakan prostetik sama
- sama-sama belum berkembang. Tidak ada seorang pun yang memiliki pola perilaku saat ini
atau bagaimana tidak bertindak - untuk membantu atau tidak membantu. Ini baik-baik saja,
Mengingat di negara kita selama berabad-abad hal itu tidak lazim untuk dibicarakan
dari kecacatan Anda. Banyak yang bahkan tidak sempat keluar rumah,
dan bahkan sekarang ada yang tidak, misalnya pengguna kursi roda. Perlu
terdapat lebih banyak penyandang disabilitas yang berada di ruang publik, dan tidak ada penekanan pada sektor publik
disabilitas. Jika setiap acara TV memiliki setidaknya satu penyandang disabilitas, maka
dalam waktu enam bulan orang akan berhenti menangis saat melihat pengguna kursi roda.
Disabilitas bukanlah semacam kesenangan; mereka tidak bisa memaafkan Anda segalanya.
dan katakan bahwa semua yang kamu lakukan itu luar biasa. Jika seseorang tidak memiliki kaki
menari dengan buruk, Anda dapat mengatakan kepadanya: "Kamu menari dengan buruk." Ini dia
kesetaraan yang paling besar adalah berbicara langsung dengan seseorang.
Kesimpulan
Setiap makhluk hidup adalah sistem yang sempurna
hasil evolusi selama jutaan tahun. Mempelajari sistem ini,
dengan mengungkap rahasia struktur makhluk hidup, seseorang dapat memperoleh hal-hal baru
18

peluang dalam pembangunan struktur. Dengan bantuan bionik, umat manusia
mencoba membawa pencapaian alam ke dalam teknis dannya sendiri
teknologi sosial.
Bentuk bionik telah merambah ke dalam kehidupan kita sehari-hari dan sejak lama
waktu akan memainkan peran penting di dalamnya. Studi alam
umat manusia masih jauh dari selesai, namun kita telah menerimanya dari alam
pengetahuan yang sangat berharga tentang struktur dan formasi rasional, yang,
tentu saja membuktikan relevansi dan janji mempelajari sains
bionik dalam segala aspeknya.
Singkatnya, alam mengandung jutaan ide dan model
penciptaan.
Daftar sumber yang digunakan
1. Bionik dalam arsitektur/Chesnova Karina/© Scarlet Sails: mode akses
https://nsportal.ru/ap/library/nauchnotekhnicheskoe
tvorchestvo/2017/01/03/issle
25.11.2017
2. Prostesis bionik/Larissa Neboga/© 2017 “FB”: mode akses
http://fb.ru/article/196231/bioni
printsiprabotyibionicheskieprotezyikonechnostey11/25/2017
19

Chesnova Karina

Dalam karya ini dengan topik “Bionics in architecture: alam adalah pembangun, manusia adalah penirunya?” analisis dan generalisasi prinsip-prinsip bionik arsitektur yang diterapkan pada berbagai konstruksi, struktur teknis dan fasilitas telah dilakukan.

Unduh:

Pratinjau:

Lembaga pendidikan anggaran kota

Sekolah Menengah No.9

Vyksy, wilayah Nizhny Novgorod

BIONIK DALAM ARSITEKTUR:

ALAM ADALAH PEMBANGUN, MANUSIA ADALAH PENIRU?

Departemen Fisika dan Matematika

Bagian fisik

Pekerjaan telah selesai

Siswa kelas 10 Sekolah Menengah MBOU No.9

Chesnova Karina Akhlimanovna

Penasihat ilmiah:

Guru Fisika Sekolah Menengah MBOU No.9

Demina Elena Konstantinovna.

Vyksa

2012

Abstrak................................................................................................................3

Pendahuluan…………………………………………………………………………………..4

1. Bagian teoritis

1.1 Sejarah Asal Usul Ilmu “Bionics”……………………………………...6

1.2 Bionik sebagai arah modern dalam fisika…………………………..8

1.3 Bionik arsitektur dan konstruksi serta arahannya…………………...10

2 Bagian praktis

2.1 Penggunaan struktur alam hidup dalam praktik arsitektur......12

2.2 hal dalam arsitektur………14

…………………………..15

2.4 Kesesuaian sistem biologis dengan konstruksi dan struktur serta fasilitas teknis………………………………………………….17

2.5 Perbandingan menara Eiffel dan Shukhov…………………………………….18

Kesimpulan……………………………………………………………...…..21

Referensi……………………………………………………………22

anotasi

Dalam karya ini dengan topik “Bionics in architecture: alam adalah pembangun, manusia adalah penirunya?” Saya menganalisis dan merangkum prinsip-prinsip bionik arsitektur yang diterapkan pada berbagai konstruksi, struktur teknis, dan fasilitas. Hal ini menjadi mungkin setelah mempelajari literatur ilmiah dengan topik “Bionics. Struktur arsitektur".

Dengan demikian, tujuan pekerjaan ini menjadi

Metode penelitian:

• mempelajari literatur ilmiah;

Dari hasil penelitian, hal itu dikonfirmasihipotesis bahwa alam adalah pembangun segala sesuatu di dunia, dan manusia adalah penirunya.

Menurut saya, karya saya “Bionics in architecture: alam adalah pembangunnya, manusia adalah penirunya?” akan menarik bagi mereka yang tertarik pada segala sesuatu yang baru, modern dan menjanjikan, yang memimpikan rumah mereka sendiri yang hangat dan nyaman sesuai dengan prinsip arsitektur bionik.

Perkenalan

Tahukah Anda bahwa dalam 15 tahun kota menara vertikal akan muncul di Shanghai (menurut para ilmuwan, dalam 20 tahun populasi Shanghai bisa mencapai 30 juta orang)?! Kota menara dirancang untuk 100 ribu orang, proyek ini didasarkan pada “prinsip konstruksi kayu”.

Dan satu fakta lagi: arsitek P. Soleri merancang jembatan yang melintasi sungai sepanjang lebih dari satu kilometer dengan analogi gulungan daun hidup. Contoh-contoh ini dapat dilanjutkan dengan contoh-contoh yang tidak kalah menakjubkannya.

Saya tertarik untuk mengetahui lebih banyak tentang ini. Sebagai hasil pencarian saya, saya mengenal salah satu bidang fisika modern - sains bionik dan jenisnya - bionik arsitektur.

Dan pertanyaan muncul lagi. Misalnya, dapatkah seseorang mengabaikan gagasan menggoda untuk menciptakan dengan tangannya sendiri apa yang telah diciptakan oleh alam?

Spesies manusia telah ada selama sekitar seratus ribu tahun. Secara alamiah, pada mulanya manusia belajar membangun dari alam. Hewan, ikan, burung kemudian “menyarankan” kepada manusia apa dan bagaimana yang harus dilakukan untuk memecahkan “masalah teknik” yang mendesak baginya.

Bagaimana dengan manusia modern? Mengelilingi dirinya dengan banyak mesin rumit, hidup di dunia berkecepatan tinggi, dia kembali tunduk pada alam. Mengapa? Karena bahkan kini manusia melihat banyak keunggulan ciptaan alam dibandingkan ciptaannya sendiri. Bagaimanapun, alam yang hidup memiliki material, perangkat, dan proses teknologi yang paling kompleks dibandingkan dengan segala sesuatu yang dikenal dalam sains. Dari “mengintip” alam yang disengaja, lahirlah ilmu baru - bionik.

Di sisi lain, kita dapat memberikan contoh yang sangat bertolak belakang: Manusia merancang sebuah roda, yang sangat berguna baginya. Namun diketahui bahwa tidak ada prototipe seperti itu di alam. Jadi, tidak selalu ada gunanya meniru alam?

Siapa sebenarnya pembangun segala sesuatu di dunia: alam atau manusia? Apa prinsip arsitektur bionik dan teknologi konstruksinya?

Pencarian jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini mengarah pada penulisan makalah penelitian dengan topik “Bionik dalam arsitektur: alam adalah pembangun, manusia adalah peniru?”

Relevansi penelitian.Perkembangan bionik arsitektur sebagian besar ditentukan oleh waktu. Saya yakin ini adalah salah satu bidang yang paling relevan saat ini. Dan ini terkait dengan gagasan umum tentang kembali ke alam, yang saat ini dapat ditelusuri di banyak bidang aktivitas manusia.

Perkembangan teknokratis beberapa dekade terakhir hampir sepenuhnya menundukkan cara hidup manusia. Faktanya, kita telah menjadi penghuni “alam” buatan yang terbuat dari kaca, beton, dan plastik, yang kesesuaian ekologisnya dengan kehidupan organisme hidup terus mendekati nol. Bionik arsitektur dapat menjadi salah satu cara untuk mengembalikan keseimbangan dan kembali ke alam.

Sebelum memulai penelitian, saya mengemukakan hal-hal berikut untuk diri saya sendiri: hipotesa: alam adalah pembangun utama segala sesuatu di dunia, dan manusia hanyalah penirunya.

Dengan demikian, tujuan pekerjaan ini menjadi mempelajari prinsip-prinsip bionik arsitektur, meneliti kemungkinan dan efektivitas penggunaannya untuk memecahkan masalah teknik.

Tujuan utama dari pekerjaan penelitian:

1) mempelajari arah dan prinsip pengembangan bionik arsitektur;

2) mengevaluasi efektivitas penggunaannya untuk memecahkan masalah teknis;

3) menemukan kesesuaian sistem biologis dengan konstruksi dan struktur serta sarana teknis;

4) membandingkan struktur arsitektur terkenal di dunia (menara Eiffel dan Shukhov) dari sudut pandang arsitektur bionik.

Metode penelitian:

• mempelajari literatur ilmiah;
• analisis komparatif dari hasil yang diperoleh.

1. Bagian teoritis

1.1 Sejarah Asal Usul Ilmu “Bionics”

Sejak dahulu kala, pikiran ingin tahu manusia telah mencari jawaban atas pertanyaan: dapatkah manusia mencapai hal yang sama seperti yang dicapai alam? Pada awalnya, seseorang hanya bisa bermimpi tentang hal ini - untuk belajar melakukan apa yang telah dilakukan alam dalam hubungannya dengan makhluk hidup lainnya.

Setiap makhluk hidup adalah sistem yang sempurna, yang merupakan hasil evolusi selama jutaan tahun. Dengan mempelajari sistem ini, mengungkap rahasia struktur organisme hidup, Anda dapat memperoleh peluang baru dalam pembangunan struktur.

Gagasan untuk menggunakan pengetahuan tentang satwa liar untuk memecahkan masalah teknik adalah milikLeonardo da Vinciyang mencoba membuat mesin terbang - ornitopter , mengambil sayap burung sebagai prototipe. Jadi dia mencoba mencoba menciptakan kembalistruktur sayap burungdan mekanisme yang menggerakkannya.

Ilmuwan Renaisans berharap dapat mencapai solusi yang diinginkan melalui kalkulasi dan kalkulasi matematis yang cermat serta penciptaan struktur mekanis yang sesuai. Memang, pada saat itu mekanika, berdasarkan matematika, menempati posisi terdepan di antara semua cabang ilmu alam mekanik yang muncul; Oleh karena itu, nampaknya semua misteri alam akan terpecahkan justru dengan bantuan mekanika dan berdasarkan mekanika.

Sejalan dengan itu, manusia berupaya menciptakan model mekanis yang dapat meniru objek dan fenomena alam yang menarik minatnya.

Ketika kemajuan ilmu pengetahuan mengarah pada penemuan hukum-hukum dasar tidak hanya mekanika, tetapi juga fisika, kimia, biologi, dan cabang-cabang ilmu pengetahuan alam lainnya, ternyata dengan mengandalkan hukum-hukum tersebut, menjadikannya sebagai dasar teknik yang sesuai. perangkat, seseorang dapat mulai mewujudkan impian lama manusia satu demi satu.

Namun betapa berbedanya struktur, perangkat, perkakas, dan perangkat yang diciptakan manusia dengan makhluk hidup!

Cukup membandingkan organ penglihatan - mata - hewan apa pun dengan beberapa perangkat optik dan instrumen yang dirancang oleh manusia untuk memastikan betapa lebih sempurnanya organ alami dibandingkan dengan perangkat buatan.

Saat ini, manusia sebagian telah kembali ke ide aslinya - untuk menyalin selengkap dan seakurat mungkin dalam teknologi apa yang telah dicapai di alam yang hidup, untuk mereproduksinya dalam bentuk solusi teknis tertentu. Maka lahirlah ilmu baru - bionik.

Seperti banyak bidang penting lainnya dalam kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi modern (misalnya sibernetika), bionik tumbuh dari tuntutan langsung praktik industri. Ini muncul di persimpangan antara biologi dan teknologi, terutama elektronik radio dan sibernetika teknis.

Di sini terdapat cabang-cabang pengetahuan manusia dan aktivitas praktis yang terpisah secara luas sepertiBIOLOGI DAN TEKNIK.

Nama "bionik" berasal dari akar kata Yunani kuno "bion" - elemen kehidupan, sel kehidupan atau, lebih tepatnya, elemen sistem biologis. Inti dari bionik adalah mensintesis pengetahuan yang dikumpulkan dalam berbagai ilmu.

Jadi, bionik - ilmu terapan yang mempelajari hukum-hukum pembentukan dan pembentukan struktur satwa liar dengan tujuan memadukan pengetahuan biologi dan teknologi untuk memecahkan masalah-masalah teknik.

1.2 Bionik sebagai arah modern dalam fisika

Saya bertanya-tanya apakah ada tanggal lahirnya ilmu “bionik”? Ternyata ada. Tanggal resmi lahirnya bionik - salah satu ilmu baru yang muncul pada abad ke-20 baru-baru ini - umumnya dianggap sebagai 13 September 1960 . - hari pembukaan simposium nasional Amerika yang pertama dengan topik “Prototipe hidup dari sistem buatan - kunci menuju teknologi baru.”

Tentu saja, simposium semacam itu menjadi mungkin hanya karena pada saat ini sejumlah besar data tentang prinsip-prinsip pengorganisasian dan fungsi sistem kehidupan telah dikumpulkan, dan peluang telah muncul untuk penggunaan praktis dari pengetahuan yang diperoleh untuk memecahkan masalah. sejumlah masalah teknis yang mendesak.

Ada beberapa jenis bionik:

- bionik biologis, mempelajari proses yang terjadi dalam sistem biologis;

- bionik teoretis, yang membangun model matematika dari proses ini;

- bionik teknis, yang menerapkan model bionik teoretis untuk memecahkan masalah teknik.

Saat ini bionik dibagi menjadi dua jenis :

1. neurobionik;
2. bionik arsitektur dan konstruksi.

Neurobionik - ilmu pengorganisasian sistem teknis dari elemen mirip neuron. Bidang utama neurobionik adalah studi tentang sistem saraf manusia dan hewan, dan pemodelan sel saraf - neuron dan jaringan saraf, yang memungkinkan untuk meningkatkan dan mengembangkan teknologi elektronik dan komputer.

Saya tertarik pada arah bionik lain - bionik arsitektur dan konstruksi, penjelasan lebih rinci akan diberikan di bawah ini.

Mempelajari informasi tentang bionik dari berbagai sumber, saya jadi tahukesimpulan bahwa masih belum ada konsensus mengenai isi ilmu ini.

Banyak ahli yang menganggap bionik sebagai cabang baru sibernetika, ada pula yang mengaitkannya dengan ilmu biologi, namun tampaknya yang paling benar adalah mereka yang membedakan bionik sebagai ilmu independen. Tapi saya mengerti satu hal yang pasti:bionik mungkin merupakan ilmu muda paling populer yang muncul di abad ke-20 dan berkembang di abad ke-21.
Saya juga mengetahui hal itu bionik memiliki simbol: pisau bedah bersilang, besi solder dan tanda integral... Persatuan seorang ahli biologi, teknisi dan ahli matematika memungkinkan kita untuk berharap bahwa ilmu bionik akan menembus tempat yang belum pernah ditembus oleh siapa pun, dan untuk melihat apa yang belum pernah dilihat oleh siapa pun... ... Mungkin perkembangannya bionik akan segera melakukan banyak hal yang tidak biasa di dunia teknologi... Dan ini semakin membuat saya tertarik pada sains ini.

Gambar.1 Simbol bionik

1.3 Bionik arsitektur dan konstruksi serta arahannya

Saat ini, situasi paradoks telah berkembang dalam arsitektur. Di satu sisi, pesatnya perkembangan teknologi konstruksi, teori perhitungan struktural, produksi material baru, sistem desain komputer, dan di sisi lain, orang yang sama (arsitek, pelanggan, konsumen masa depan), yang kemampuannya hanya terbatas secara formal berdasarkan anggaran dan imajinasi. Dalam situasi ini, para arsitek mau tidak mau mengalihkan perhatian mereka ke alam yang hidup.

Mempertimbangkan kemungkinan penerapan ide-ide teknik yang paling kompleks, manusia mau tidak mau mengalihkan perhatiannya pada hasil aktivitas arsitek paling cemerlang di Alam Semesta - alam. Selama jutaan tahun, ia telah menciptakan bentuk dan struktur sempurna yang tertata sempurna, berinteraksi secara harmonis satu sama lain, dan seimbang dengan lingkungan. Kemungkinan menggunakan pengalaman alam yang hidup dalam konstruksi struktur arsitektur modern telah menjadi subjek kajian arah arsitektur ini.

Bionik arsitektur dan konstruksi– ilmu yang mempelajari hukum pembentukan dan pembentukan struktur jaringan hidup, menganalisis sistem struktural organisme hidup berdasarkan prinsip penghematan bahan, energi, dan menjamin keandalan.

Pada awal 1980-an, berkat upaya bertahun-tahun dari tim spesialis dari TsNIELAB (laboratorium bionik arsitektur), bionik arsitektur akhirnya muncul sebagai arah baru dalam ilmu dan praktik arsitektur. Banyak desain arsitektur diciptakan, desain baru diuji, ratusan artikel ditulis dan diterbitkan...

Sebagai hasil dari kerja desain teoretis dan eksperimental selama bertahun-tahun di laboratorium Yu.S. Lebedev, yang utamaarah pengembangan bionik arsitektur sebagai ilmu:

Prinsip dasar teori;

Metode arsitektur - pemodelan bionik;

Pemanfaatan bentuk-bentuk alam yang hidup dalam praktik arsitektur;

Masalah pembentukan satwa liar;

Masalah memastikan aktivitas vital sistem kehidupan;

Masalah penggunaan manifestasi alami harmoni dalam arsitektur - plastisitas, proporsi, ritme, simetri - asimetri;

Studi tentang bentuk tektonik alam yang hidup, prinsip transformasinya dan kemampuan struktur alam untuk mengakumulasi energi elastis;

Masalah keharmonisan pembentukan lingkungan arsitektur dan alam (aspek ekologi arsitektur bionik).

Masing-masing bidang bionik arsitektur memiliki signifikansi yang relatif independen, tetapi semuanya ditujukan untuk memecahkan satu masalah dalam meningkatkan bentuk arsitektur dan harmonisasinya.

Bionik arsitektur saat ini, pada awal abad ke-21, sangatlah penting, karena ia mempertimbangkan secara totalitas sistem “satwa liar (lingkungan) - arsitektur (teknologi) - manusia”, berkat bidang sosial dan teknis yang memiliki peluang untuk berkembang dalam kesatuan yang harmonis dengan alam sekitar.

Perkembangan bionik arsitektur sebagian besar ditentukan oleh waktu. Kita dapat mengatakan bahwa ini adalah salah satu bidang yang paling relevan saat ini. Dan ini terkait dengan gagasan umum tentang kembali ke alam, yang saat ini dapat ditelusuri di banyak bidang aktivitas manusia.

2 Bagian praktis

2.1 Penggunaan struktur alam hidup dalam praktik arsitektur

Selama penelitian, saya menemukan: ternyata prinsip-prinsip alam yang hidup dalam konstruksi dan teknologi telah digunakan sebelumnya, meskipun dalam banyak kasus, secara tidak sadar.

Misalnya, belum lama berselang, pada paruh kedua abad ke-20, para insinyur secara tak terduga menemukan kekuatan tersebut menara Eiffel karena fakta bahwa desainnya persis samastruktur tibia manusia(bahkan sudut antara permukaan penahan beban bertepatan),meskipun insinyurnya tidak menggunakan model langsung saat membuat menara. Tibia - denganTulang terkuat di kerangka kita, memikul beban terbesar saat menjaga tubuh dalam posisi tegak. Tulang ini mampu menahan beban hingga 1500 kg (walaupun massanya hanya sekitar 0,5 kg), yakni. sekitar 25 kali beban normalnya. Ini adalah batas kekuatan teknis dari struktur alami.

Contoh lain: struktur gedung bertingkat modern (Menara Ostankino, cerobong asap pabrikdll.) sangat miripstruktur batang sereal, yang mampu menahan beban berat dan tidak patah karena beban bunga. Jika angin membengkokkannya ke tanah, mereka dengan cepat mengembalikan posisi vertikalnya. Apa rahasianya? Ternyata strukturnya mirip dengan desain pipa pabrik modern bertingkat tinggi. Kedua struktur tersebut berlubang di dalamnya. Untaian sklerenkim batang tumbuhan berfungsi sebagai penguat memanjang. Ruas (nodus) batang berupa cincin kekakuan. Terdapat rongga vertikal berbentuk oval di sepanjang dinding batang. Peran tulangan spiral yang ditempatkan di bagian luar pipa pada batang tanaman serealia dimainkan oleh kulit yang tipis. Namun, para insinyur menemukan solusi konstruktif mereka sendiri, tanpa “melihat” ke alam. Identitas struktur tersebut terungkap kemudian.
___ _ Mirip dengan desain daun pohon gedung Olimpiade tertutup -jalur bersepeda di Krylatskoe(Kota Moskow).

Dalam beberapa tahun terakhir, bionik telah mengkonfirmasi bahwa sebagian besar penemuan manusia telah “dipatenkan” oleh alam. Seperti penemuan abad ke-20ritsleting dan pengencang Velcro» , dibuat berdasarkanstruktur bulu burung. Jenggot bulu dari berbagai tatanan, dilengkapi pengait, memberikan cengkeraman yang andal.

Arsitek terkenal Spanyol M. R. Cervera dan J. Ploz, penganut aktif bionik, mulai meneliti “struktur dinamis” pada tahun 1985, dan pada tahun 1991 mereka mengorganisir “Masyarakat untuk Mendukung Inovasi dalam Arsitektur.” Sebuah kelompok di bawah kepemimpinan mereka, yang meliputi arsitek, insinyur, desainer, ahli biologi dan psikolog, mengembangkan proyek tersebut« Kota menara bionik vertikal». Dalam 15 tahun, kota menara akan muncul di Shanghai (menurut para ilmuwan, dalam 20 tahun populasi Shanghai bisa mencapai 30 juta orang). Kota menara dirancang untuk 100 ribu orang, proyek ini didasarkan pada “prinsip desain kayu».
___ _ Menara kota akan berbentuk pohon cemara dengan tinggi 1228 m dengan lingkar pangkal 133 x 100 m, dan titik terlebar 166 x 133 m.Menara ini akan memiliki 300 lantai dan akan dibangun terletak di 12 blok vertikal 80 lantai. Di antara balok-balok terdapat lantai screed yang berfungsi sebagai struktur pendukung untuk setiap tingkat balok. Di dalam blok terdapat rumah-rumah dengan ketinggian berbeda dengan taman vertikal. Desain rumit ini mirip dengan struktur cabang dan seluruh tajuk pohon cemara. Menara akan berdiri di atas pondasi tiang pancang sesuai dengan prinsip akordeon, yang tidak dikubur, tetapi berkembang ke segala arah seiring bertambahnya ketinggian - mirip dengan bagaimana sistem akar pohon berkembang. Fluktuasi angin di lantai atas diminimalkan: udara dengan mudah melewati struktur menara. Untuk pelapisan menara akan digunakan bahan plastik khusus yang menirupermukaan kulit berpori. Jika konstruksi berhasil, direncanakan untuk membangun beberapa kota bangunan lagi.
___ _

Dalam bionik arsitektur dan konstruksi, banyak perhatian diberikan pada teknologi konstruksi baru. Misalnya, dalam bidang pengembangan teknologi konstruksi yang efisien dan bebas limbah, terdapat arah yang menjanjikanpembuatan struktur berlapis. Idenya dipinjam darimoluska laut dalam. Cangkangnya yang tahan lama, seperti cangkang abalon yang tersebar luas, terdiri dari pelat keras dan lunak yang berselang-seling. Ketika pelat keras retak, deformasi diserap oleh lapisan lunak dan retakan tidak berlanjut. Teknologi ini juga bisa digunakan untuk menutupi mobil.

2.2 hal masalah pembentukan satwa liar dalam arsitektur

Selain bangunan yang desainnya menggunakan prinsip dan struktur alam yang hidup, bangunan bionik juga mencakup bangunan yang tidak meniru struktur biologis, tetapi formulir.

Dan orang pertama yang mulai mereproduksi bentuk-bentuk alam dalam arsitektur adalah arsitek Spanyol Antonio Gaudi . Dan itu adalah sebuah terobosan! Mungkin ciptaannya yang paling mencolok dalam gaya bionik adalah Casa Vicens dan Casa Mila di Barcelona (1883-1888), El Capriccio di kota Comillas (1883-1885). Kemudian, pada tahun 1900 - 1914, Antonio Gaudi membangun kompleks arsitektur unik di Barcelona - Park Guell , banyak di antaranya bangunannya tidak hanya meniru berbagai bentuk alam - mulai dari ular laut hingga sarang burung dan batang pohon, tetapi juga tumbuh menjadi pemandangan alam - bukit dan teras. Hingga saat ini, taman tersebut disebut sebagai “alam yang membeku di dalam batu”.

Pada awal tahun 1920-an, Rudolf Steiner menggunakan bentuk-bentuk alam ketika membangun pusat antroposofisnya, Goetheanum.

Kemudian sebuah gedung pencakar langit muncul berbentuk mentimun di London.

Baru-baru ini, arsitektur bionik dapat dilihat di Rusia. Pada tahun 2003, di St. Petersburg, menurut desain arsitek Boris Levinzon,"Rumah Lumba-lumba" dan aula klinik Medi-Aesthetic yang terkenal didekorasi.

2.3 Aspek ekologi arsitektur bionik

Kita manusia selalu mengupayakan perumahan yang nyaman. Penting bagi kita bahwa tempat kita tinggal, bekerja, dan bersantai sesuai dengan pandangan dunia batin kita. Namun sayangnya, karena keadaan tertentu, konstruksi Soviet tidak dapat memberikan apa yang kami inginkan. Baru belakangan ini, yakni 10-15 tahun lalu, masyarakat kita bisa melihat dengan mata kepala sendiri bahwa “Khrushchev” dan “lilin” bukanlah impian akhir. Tinggal di kota metropolitan, seseorang selalu berada dalam kondisi stres. Jenis bangunan tinggi yang sama dengan deretan jendela yang identik, warna abu-abu, beton, dan bangunan “ultra-modern” dengan ketinggian yang menindas memiliki efek depresi pada jiwa. Dampak negatif ini dapat dihilangkan dengan mengubah rumah Anda menjadi tempat istirahat mata dan titik pemulihan estetika.

Konsep lain dari arsitektur bionik adalah penciptaan rumah ramah lingkungan , yang dibangun dari bahan-bahan alami, cocok secara organik dengan lanskap alam dan merupakan sistem yang otonom dan mandiri.

Dari sudut pandang ini, rumah-rumah desa yang masih kita kenal, yang merupakan bagian dari sistem pertanian pedesaan yang sepenuhnya otonom, dapat diklasifikasikan sebagai arsitektur bionik. Semuanya adalah sejenis rumah ramah lingkungan, dengan satu-satunya perbedaan bahwa konsep modern rumah ramah lingkungan telah melangkah lebih jauh: saat ini, ketika merancang perumahan ramah lingkungan, banyak perhatian diberikan pada pengembangan sistem yang akan membuat adalah mungkin untuk menggunakan sumber daya energi alam untuk memberikan manfaat peradaban modern kepada penghuninya - cahaya, panas, air panas.

Dengan satu atau lain cara, semua bidang bionik arsitektur patut mendapat perhatian. Sintesis dari bidang-bidang ini nampaknya lebih menarik dan bijaksana. Banyak arsitek saat ini aktif mengerjakan proyek yang menggabungkan semua prinsip bionik - mereproduksi struktur dan sistem alam yang hidup, meniru bentuknya, dan ramah lingkungan.

Sekarang, misalnya, para ilmuwan sedang mempelajari secara mendalam mekanisme fotosintesis. Dari sudut pandang mereka, proses ini, bersama dengan banyak fungsi lembaran hijau lainnya, dapat digunakan untuk menciptakan apa yang disebut dinding “bernafas”, atap membran, atau bahan bangunan generasi baru yang ramah lingkungan.

saya tertarikrumah ramah lingkungan terbuat dari jerami ramah lingkungan. Jerami adalah bahan yang sangat mudah didapat dan murah. Untuk menanam jerami cukup untuk membangun satu rumah dengan luas 70 m 2 , Anda membutuhkan lahan 2 hingga 4 hektar. Ini menggunakan apa yang biasanya dianggap limbah. Lagi pula, sebagian besar jerami yang tersisa setelah panen dibakar. Blok jerami adalah insulator panas yang sangat baik. Banyak dari mereka yang tinggal di rumah jerami menyadari bahwa biaya pemanasan mereka selalu setengah dari biaya tetangga mereka yang tinggal di rumah biasa.
Konduktivitas termal dinding yang terbuat dari balok jerami jauh lebih rendah dibandingkan dinding yang terbuat dari bahan konvensional. Secara khusus, jerami 4 kali lebih unggul dari kayu dalam hal kinerja. Sedangkan untuk batu bata, dalam hal ini kita berbicara tentang keunggulan tujuh kali lipat. Membangun rumah bale jerami adalah teknik yang menjanjikan. Pertama-tama, hal ini disebabkan rendahnya tingkat biaya konstruksi dan kemudahan konstruksi. Selain itu, terdapat banyak ruang untuk eksperimen dan manifestasi pemikiran kreatif individu.

Saat ini, semakin banyak bangunan “bimorfik” bermunculan di kota-kota di seluruh dunia, mencolok dalam keindahan dan harmoninya; panel surya dan sumber energi alternatif lainnya semakin banyak digunakan dalam desain bangunan tempat tinggal dan bangunan umum. Mungkin suatu hari nanti rumah kita akan terlihat seperti burung, pohon, atau bunga, menyatu dengan lanskap sekitarnya, dan solusi teknis akan memungkinkan kita menghirup udara bersih dan hidup di lingkungan alami tanpa merusaknya.

2.4 Kesesuaian sistem biologis dengan struktur dan fasilitas konstruksi dan teknis

Setelah mempelajari dan menganalisis literatur ilmiah dan informasi Internet tentang topik yang diteliti, saya memutuskan untuk merangkum semua materi yang ditemukan dalam bentuk singkat. Data tersebut disajikan pada tabel perbandingan 1.

Tabel 1 " Kesesuaian sistem biologis dengan konstruksi dan struktur serta fasilitas teknis"

Prinsip bionik arsitektur	Sistem biologis (alami).	Contoh struktur atau fasilitas teknis
Struktur satwa liar	Struktur tibia	Menara Eiffel (Paris)
	Struktur batang sereal	Menara TV Ostankino (Moskow), cerobong asap pabrik
	Desain daun pohon	Jalur bersepeda di Krylatskoe (Moskow0
	Desain daun hidup yang digulung	Jembatan sepanjang 1 km di atas sungai (P. Soleri)
	desain pohon	Kota Menara Vertikal (Shanghai, setelah 15 tahun)
	Permukaan kulit berpori	Kelongsong bangunan
	Cangkang moluska laut dalam	Pembuatan struktur bangunan berlapis, pelapisan mobil
	Struktur bulu burung	Pengencang ritsleting dan Velcro
	Struktur sayap burung	Pesawat ornithopter Leonardo da Vinci
Bentuk-bentuk alam yang hidup	Dari ular laut hingga sarang burung dan batang pohon	Park Guell A. Gaudi (Spanyol)
	Timun	Pencakar langit di London
	Lumba-lumba	"Rumah Lumba-lumba" di St
		Pencakar langit SONY di Jepang
		Gedung dewan Bank NMB di Belanda
	Motif kerang laut dan sayap burung	Gedung opera Sydney
Keramahan lingkungan	Bahan alami ramah lingkungan: kayu, tanah liat, jerami	Rumah ramah lingkungan, rumah pasif
	Mekanisme fotosintesis: fungsi daun hijau	Dinding “bernapas”, atap membran, bahan bangunan generasi baru yang ramah lingkungan

2.5 Perbandingan menara Eiffel dan Shukhov

Saya menganggap contoh mencolok dari kesatuan hukum pembentukan struktur alami dan buatan adalah struktur kerawang logam setinggi tiga ratus meter yang terkenal di dunia - Menara Eiffel di Paris.

Gustav Eiffel menggambar Menara Eiffel pada tahun 1889. Struktur ini dianggap sebagai salah satu contoh paling awal penggunaan bionik dalam bidang teknik. Desain Menara Eiffel didasarkan pada karya ilmiah profesor anatomi Swiss Hermann von Meyer. 40 tahun sebelum pembangunan keajaiban teknik Paris, sang profesor memeriksa struktur tulang kepala tulang paha di tempat ia menekuk dan memasuki sendi secara miring. Namun karena alasan tertentu tulang tidak patah karena beban tubuh. Pangkal Menara Eiffel menyerupai struktur tulang kepala tulang paha. Pada tahun 1866, insinyur Swiss Karl Kuhlmann memberikan landasan teori untuk penemuan von Meyer, dan 20 tahun kemudian, distribusi beban alami menggunakan kaliper melengkung digunakan oleh Eiffel.

Saya tinggal di Vyksa, kota dengan warisan sejarah dan budaya yang kaya,yang merupakan penjaga tradisi industri terkaya. Di antara monumen warisan industri di Vyksa adalah struktur teknik unik V.G. Shukhov, yang oleh para ahli dianggap sebagai objek potensial warisan budaya dunia.

Saya menjadi tertarik untuk membandingkan dua menara terkenal di dunia: Eiffel dan Shukhov, terutama dari sudut pandang arsitektur bionik.

Ternyata prinsip-prinsip arsitektur bionik hanya digunakan dalam pembangunan Menara Eiffel, dan desain Menara Shukhov didasarkan pada pemodelan matematis hiperboloid satu lembar (dan ini bahkan ternyata layak secara ekonomi dan banyak digunakan!). Apakah ini berarti pemikiran manusia telah melangkah lebih jauh dari pemikiran alamiah?

Hasil penelitian saya disajikan pada Tabel 2.

Meja 2 “Perbandingan menara Eiffel dan Shukhov”

Pertanyaan Perbandingan	menara Eiffel	Menara Shukhov
Insinyur desain	Alexandre Gustave Eiffel(1832-1923) - Insinyur Perancis, spesialis dalam desain struktur baja.	Vladimir Grigorievich Shukhov (1853-1939) Insinyur Rusia, penemu, ilmuwan, akademisi kehormatan, Pahlawan Buruh, anggota Komite Eksekutif Pusat Uni Soviet.
Waktu dan tempat kemunculannya	Dibangun pada tahun 1889 di Paris seperti lengkungan pintu masuk ke Pameran Dunia. Itu milik struktur teknis paling luar biasa pada abad ke-19 dan kemudian menjadi simbol unik ibu kota Perancis.	Dibangun untuk Pameran Industri dan Seni Seluruh Rusia V Nizhny Novgorod, yang berlangsung pada tanggal 28 Mei (tanggal 9 Juni ) sampai dengan 1 Oktober () pada tahun tersebut.
Prinsip desain bangunan	Dasar Menara Eiffel adalahpersegi dengan panjang sisi 123 meter. Tingkat bawahnya, seperti apapiramida terpotong, terdiri dari empat penyangga yang kuat, struktur kisi-kisinya, yang saling terhubung, membentuk lengkungan besar. Menara ini memiliki beberapa platform dan platform. Dalam banyak aspek konstruksi menara, Eiffel menjadi pionir: penelitian sifat dan strata tanah, penggunaan udara bertekanan dan caisson untuk membangun fondasi, pemasangan dongkrak seberat 800 ton untuk mengatur posisi menara, dan fasilitas khusus. ereksi crane untuk bekerja di ketinggian. Dalam proses pengerjaannya, lahirlah mesin dan peralatan konstruksi baru.	Hiperboloid lembaran tunggal Dan paraboloid hiperbolik - dua kali permukaan yang dikuasai , yaitu, melalui titik mana pun pada permukaan tersebut seseorang dapat menggambardua garis berpotongan yang seluruhnya akan menjadi milik permukaan. Balok dipasang di sepanjang garis lurus ini, membentuk kisi-kisi yang khas.Desain ini adalahkeras: jika balok-balok tersebut dihubungkanberengsel, struktur hiperboloid akan tetap mempertahankan bentuknya di bawah pengaruh gaya luar. Untuk struktur tinggi, bahaya utama adalah beban angin, tetapi untuk struktur kisi, bahayanya kecil. Fitur-fitur ini membuat struktur hiperboloid tahan lama, meskipun konsumsi materialnya rendah. Bentuknya, bagian-bagian Menara Shukhov adalah hiperboloid revolusi satu lembar, terbuat dari 80 balok baja lurus yang ujungnya bertumpu pada alas cincin.Ketinggian menara - 25m.
Spesifikasi	Menara ini dengan sangat mudah mengangkat 7 ribu ton struktur logam, seolah dijalin menjadi renda yang menakjubkan, hingga ketinggian lebih dari 300 meter. Berat menara adalah 10.000 ton, dan didistribusikan ke 4 penyangga sedemikian rupa sehingga tekanannya tidak melebihi 4 kg per sentimeter persegi (tekanan ini sama dengan tekanan pada kursi yang beratnya hanya satu orang 80). kg sedang duduk). Luas alasnya 130 meter persegi, jumlah anak tangganya 1665 anak tangga pada penyangga timur.	Struktur baja kerawang menggabungkan kekuatan dan ringan: logam tiga kali lebih sedikit digunakan per satuan tinggi Menara Shukhov dibandingkan per satuan tinggi Menara Eiffel di Paris. Proyek Menara Shukhov, dengan tinggi 350 meter, berbobot sekitar 2.200 ton, dan Menara Eiffel, dengan tinggi 300 meter, berbobot sekitar 7.300 ton.
Prinsip bionik arsitektur	Pangkal Menara Eiffel menyerupai struktur tulang kepala tulang paha. Struktur Menara Eiffel memiliki struktur yang mirip dengan tulang kering manusia, sehingga memiliki kekuatan yang cukup.
Tujuan operasional	Pertama sebagai pintu masuk Pameran Dunia, kemudian sebagai menara radio dan pusat wisata - simbol Perancis.	Menara pertama di Nizhny Novgorod adalah menara air
Desain terkenal serupa	Analog Menara Eiffel dengan ketinggian 275 meter akan dibangun di Mumbai, India. Ini adalah gedung pencakar langit dengan apartemen eksklusif. Menara ini rencananya memiliki 90 lantai.	Menara radio di Shabolovka di Moskow (150m) -1922; Menara air di wilayah Pabrik Metalurgi Vyksa (40m) - akhir abad ke-19. Secara total, selama hidupnya, VG Shukhov membangun sekitar 200 menara hiperboloid untuk berbagai keperluan.
Penggunaan saat ini	Namun Menara Eiffel tidak dikenal karena karakteristik atau solusi teknisnya yang unik. Saat ini menara ini adalah landmark paling dikenal dan populer di dunia. Sekitar 6 juta wisatawan mengunjungi menara ini setiap tahun, dan secara total menara ini telah dikunjungi sekitar 300 juta tamu sepanjang sejarahnya.	Menara Shukhov adalah salah satu struktur arsitektur terbesar dan puncak teknik, sebuah objek warisan budaya. Menara Shukhov diakui oleh para ahli internasional sebagai salah satu pencapaian tertinggi seni teknik.

Kesimpulan

Setiap makhluk hidup adalah sistem yang sempurna, yang merupakan hasil evolusi selama jutaan tahun. Dengan mempelajari sistem ini, mengungkap rahasia struktur organisme hidup, Anda dapat memperoleh peluang baru dalam pembangunan struktur. Dengan bantuan bionik, umat manusia mencoba membawa pencapaian alam ke dalam teknologi teknis dan sosialnya.

Sebagai hasil dari penelitian dengan topik “Bionics in architecture: alam adalah pembangun, manusia adalah penirunya?” Saya sampai pada hal berikut inihasil dan kesimpulan:

• mengenal pengertian, sejarah asal usul dan jenis-jenis ilmu bionik sebagai salah satu bidang ilmu fisika modern;
• mempelajari prinsip-prinsip bionik arsitektur dan menemukan kesesuaiannya dalam praktik;
• menemukan bahwa bionik arsitektur adalah salah satu bidang ilmu teknik modern yang paling modern dan menjanjikan, memberikan kemungkinan yang hampir tidak terbatas untuk menciptakan struktur arsitektur dan memecahkan banyak masalah teknis;
• eco-house - rumah masa depan;
• desain Menara Eiffel didasarkan pada prinsip bionik, tetapi desain Menara Shukhov tidak (pemodelan matematis hiperboloid satu lembar). Dan bahkan ternyata hemat biaya dan banyak digunakan!
• Terlepas dari kesimpulan terakhir, hipotesis saya bahwa alam adalah pembangun segala sesuatu di dunia, dan manusia adalah penirunya, secara umum masih benar.

Bentuk bionik telah merambah kehidupan kita sehari-hari dan akan memainkan peran penting di dalamnya dalam waktu yang lama. Studi tentang alam oleh umat manusia masih jauh dari selesai, namun kita telah menerima dari alam pengetahuan yang sangat berharga tentang struktur dan formasi rasional, yang tentu saja membuktikan relevansi dan janji mempelajari ilmu bionik dalam segala aspeknya.

Singkatnya, alam mengandung jutaan ide dan model penciptaan.

Bibliografi

1. Kreizmer L.P., Sochivko V.P., Bionics, edisi ke-2., M., 1968
2. Lebedev Yu.S., Rabinovich V.I. dan lain-lain Bionik arsitektur, Stroyizdat, 1990
3. Martek V., Bionik, trans. dari bahasa Inggris, M., 1967
4. Ignatiev M.B. "Artonik". Artikel dalam kamus referensi "Analisis sistem dan pengambilan keputusan". Sekolah Tinggi, M., 2004
5. Masalah bionik. Duduk. seni., perwakilan. ed. M.G. Gaase-Rapoport, M., 1967
6. Belkova E.V. Mata kuliah pilihan interdisipliner “Penemu - Alam”. Artikel di majalah “Pelajaran Modern” No.8. 2009
7. Surat kabar bisnis Nizhny Novgorod / "Koran Bisnis Nizhny Novgorod" No. 5 (104) tanggal 03/05/2010 / Akankah ada Renaisans Shukhov?