Bionics şüarı: "Ən yaxşısını təbiət bilir." Bu hansı elmdir? Adın özü və belə bir şüar bizə bionikanın təbiətlə bağlı olduğunu başa düşür. Bir çoxumuz bionika elminin elementləri və nəticələri ilə heç bilmədən hər gün qarşılaşırıq.
Bionika elmi haqqında eşitmisiniz?
Biologiya bizim məktəbdə tanış olduğumuz məşhur bilikdir. Nədənsə çoxları bionikanın biologiyanın alt bölmələrindən biri olduğuna inanırlar. Əslində, bu ifadə tamamilə doğru deyil. Həqiqətən də sözün dar mənasında bionika canlı orqanizmləri öyrənən bir elmdir. Amma çox vaxt biz bu təlimlə başqa bir şeyi əlaqələndirməyə adət etmişik. Tətbiqi bionika biologiya və texnologiyanı birləşdirən elmdir.
Bionik tədqiqatın mövzusu və obyekti
Bionika nəyi öyrənir? Bu suala cavab vermək üçün biz tədrisin özünün struktur bölməsini nəzərdən keçirməliyik.
Bioloji bionika müdaxilə etməyə cəhd etmədən təbiəti olduğu kimi araşdırır. Onun tədqiqat obyekti bioloji sistemlərin daxilində baş verən proseslərdir.
Nəzəri bionika təbiətdə görünən o prinsiplərin öyrənilməsi ilə məşğul olur və onların əsasında nəzəri bionika yaradır.model, daha sonra texnologiyalarda tətbiq edilir.
Praktiki (texniki) bionika nəzəri modellərin praktikada tətbiqidir. Belə desək, təbiətin texniki dünyaya praktiki girişi.
Hamısı harada başladı?
Böyük Leonardo da Vinçi bionikanın atası adlanır. Bu dahinin qeydlərində təbii mexanizmlərin texniki təcəssümü üçün ilk cəhdlərə rast gəlmək olar. Da Vinçinin rəsmləri onun qanadlarını uçan quş kimi hərəkət etdirə bilən bir təyyarə yaratmaq istəyini təsvir edir. Bir vaxtlar bu cür fikirlər tələb olunmayacaq qədər cəsarətli idi. Onlar özlərinə çox sonra diqqət çəkdilər.
Memarlıqda bionikanın prinsiplərini ilk tətbiq edən Antoni Qaudi y Kurnet olmuşdur. Onun adı bu elmin tarixində möhkəm həkk olunub. Böyük Qaudi tərəfindən layihələndirilən memarlıq tikililəri tikildikləri zaman heyranedici idi və onlar uzun illər sonra müasir müşahidəçilər arasında eyni zövqə səbəb olur.
Təbiət və texnologiyanın simbiozu ideyasını dəstəkləyən növbəti şəxs Rudolf Steiner idi. Onun rəhbərliyi altında binaların layihələndirilməsində bionik prinsiplərin geniş tətbiqinə başlandı.
Biyonikanın müstəqil elm kimi qurulması yalnız 1960-cı ildə Daytonada keçirilən elmi simpoziumda baş verdi.
Kompüter texnologiyasının və riyazi modelləşdirmənin inkişafı müasir memarlara təbiətin ipuçlarını memarlıq və digər sənaye sahələrində daha sürətli və daha dəqiqliklə təcəssüm etdirməyə imkan verir.
Texniki ixtiraların təbii prototipləri
Ən asanbionika elminin təzahürünün nümunəsi menteşələrin ixtirasıdır. Quruluşun bir hissəsinin digəri ətrafında fırlanma prinsipinə əsaslanan tanış montaj. Bu prinsip dəniz qabıqları tərəfindən iki qanadını idarə etmək və lazım olduqda onları açmaq və ya bağlamaq üçün istifadə olunur. Sakit okean nəhəng kokletləri 15-20 sm ölçülərə çatır. Onların qabıqlarını birləşdirən menteşə prinsipi çılpaq gözlə aydın görünür. Bu növün kiçik nümayəndələri klapanları bərkitmək üçün eyni üsuldan istifadə edirlər.
Gündəlik həyatda biz tez-tez müxtəlif maqqaşlardan istifadə edirik. İlahinin iti və gənə kimi gagası belə bir cihazın təbii analoquna çevrilir. Bu quşlar nazik dimdiklə onu yumşaq torpağa yapışdırır və kiçik böcəkləri, qurdları və s. çıxarır.
Bir çox müasir cihaz və cihazlar vantuzlarla təchiz olunub. Məsələn, müxtəlif mətbəx cihazlarının iş zamanı sürüşməməsi üçün onların ayaqlarının dizaynını yaxşılaşdırmaq üçün istifadə olunur. Həmçinin, hündürmərtəbəli binaların pəncərə təmizləyiciləri üçün xüsusi ayaqqabılar onların təhlükəsiz bərkidilməsini təmin etmək üçün vantuzlarla təchiz edilmişdir. Bu sadə cihaz da təbiətdən götürülmüşdür. Ayaqlarında əmzikləri olan ağac qurbağası qeyri-adi şəkildə bitkilərin hamar və sürüşkən yarpaqlarında qalır və ahtapotun qurbanları ilə yaxın təmasda olması üçün onlara ehtiyacı var.
Belə bir çox nümunə tapa bilərsiniz. Bionika məhz insana öz ixtiraları üçün təbiətdən texniki həllər götürməyə kömək edən elmdir.
Birinci kimdir - təbiət və yainsanlar?
Bəzən elə olur ki, bəşəriyyətin bu və ya digər ixtirası təbiət tərəfindən çoxdan "patent" alıb. Yəni ixtiraçılar nəyisə yaradarkən kopyalamırlar, özləri hansısa texnologiya və ya iş prinsipi ilə çıxış edirlər və sonradan məlum olur ki, bu, təbiətdə çoxdan mövcuddur və sadəcə olaraq, gözdən keçirib mənimsəmək olar.
Bu, insanların p altarları bağlamaq üçün istifadə etdiyi adi Velcro ilə baş verdi. Sübut edilmişdir ki, quş tüklərinin strukturunda Velcro-da olanlara bənzər nazik saqqalları bir-birinə bağlamaq üçün qarmaqlardan da istifadə olunur.
Zavod borularının strukturunda dənli bitkilərin içi boş gövdələri ilə analoq var. Borularda istifadə olunan uzununa möhkəmləndirmə gövdədəki sklerenxima zolaqlarına bənzəyir. Polad bərkidici üzüklər - aralıqlar. Gövdənin kənarındakı nazik dəri boruların strukturunda spiral möhkəmləndirmənin analoqudur. Quruluşun böyük oxşarlığına baxmayaraq, elm adamları müstəqil olaraq fabrik borularının qurulmasının belə bir üsulunu icad etdilər və yalnız sonradan belə bir quruluşun təbii elementlərlə eyniliyini gördülər.
Bionika və tibb
Tibbdə bioniklərin istifadəsi bir çox xəstələrin həyatını xilas etməyə imkan verir. Fasiləsiz olaraq insan orqanizmi ilə simbiozda fəaliyyət göstərə bilən süni orqanların yaradılması üzərində iş aparılır.
Dane Dennis Aabo bionik protezi sınaqdan keçirən ilk şəxs olub. O, qolunun yarısını itirdi, lakin indi həkimlərin ixtirasından istifadə edərək cisimləri toxunaraq qavramaq qabiliyyətinə malikdir. Onun protezitəsirlənmiş əzanın sinir ucları ilə bağlıdır. Süni barmaq sensorları toxunan obyektlər haqqında məlumat toplayıb beyinə ötürə bilir. Dizayn hələ tamamlanmayıb, o, çox böyükdür, bu da ondan gündəlik həyatda istifadəni çətinləşdirir, lakin indi də bu texnologiyanı əsl kəşf adlandırmaq olar.
Bu istiqamətdə aparılan bütün tədqiqatlar tamamilə təbii proseslərin və mexanizmlərin surətinin çıxarılmasına və onların texniki həyata keçirilməsinə əsaslanır. Bu tibbi bionikdir. Alimlərin rəyləri deyir ki, onların işləri tezliklə köhnəlmiş canlı insan orqanlarını dəyişdirməyə və bunun əvəzinə mexaniki prototiplərdən istifadə etməyə imkan verəcək. Bu, həqiqətən də tibbdə ən böyük sıçrayış olacaq.
Memarlıqda bionik
Memarlıq və tikinti bionikası bionik elmin xüsusi bir sahəsidir, vəzifəsi memarlıq və təbiətin üzvi birləşməsidir. Son zamanlar daha tez-tez müasir strukturları layihələndirərkən canlı orqanizmlərdən götürülmüş bionik prinsiplərə müraciət edirlər.
Bu gün memarlıq bionikası ayrıca bir memarlıq üslubuna çevrilmişdir. O, formaların sadə surətinin çıxarılmasından yaranmışdır və indi bu elmin vəzifəsi prinsipləri, təşkilati xüsusiyyətləri qəbul etmək və onları texniki cəhətdən həyata keçirmək olmuşdur.
Bəzən bu memarlıq üslubuna eko-stil deyilir. Çünki bionikanın əsas qaydaları bunlardır:
- optimal həlləri axtarın;
- materiallara qənaət prinsipi;
- maksimum davamlılıq prinsipi;
- enerjiyə qənaət prinsipi.
Gördüyünüz kimi, memarlıqda bionika təkcə təsir edici formalar deyil, həm də müasir tələblərə cavab verən struktur yaratmağa imkan verən qabaqcıl texnologiyalardır.
Memarlıq bionik strukturlarının xüsusiyyətləri
Memarlıq və tikinti sahəsində keçmiş təcrübəyə əsaslanaraq deyə bilərik ki, təbiət qanunlarından istifadə etmədikdə bütün insan strukturları kövrək və qısa ömürlüdür. Bionik binalar heyrətamiz formalara və cəsarətli memarlıq həllərinə əlavə olaraq, davamlılığa, mənfi təbii hadisələrə və kataklizmlərə tab gətirmək qabiliyyətinə malikdir.
Bu üslubda tikilmiş binaların eksteryerində relyef, forma, kontur elementləri görünür, mühəndislər tərəfindən canlı, təbii obyektlərdən məharətlə köçürülür və memar-inşaatçılar tərəfindən ustalıqla təcəssüm olunur.
Birdən memarlıq obyekti üzərində fikirləşəndə elə bilsən ki, sənət əsərinə baxırsan, böyük ehtimalla bionik üslubda tikilmiş bina var. Belə strukturların nümunələrini demək olar ki, bütün ölkələrin paytaxtlarında və dünyanın texnoloji cəhətdən inkişaf etmiş böyük şəhərlərində görmək olar.
Yeni minilliyin qurulması
Hələ 90-cı illərdə İspan memarlar komandası tamamilə yeni konsepsiya əsasında bina layihəsi yaratdılar. Bu, hündürlüyü 1200 m-dən çox olan 300 mərtəbəli binadır. Bu qüllə ilə hərəkətin sürəti 15 m/s olan dörd yüz şaquli və üfüqi liftin köməyi ilə həyata keçirilməsi planlaşdırılır. ölkə,Çin bu layihəyə sponsorluq etməyi qəbul etdi. Tikinti üçün ən sıx məskunlaşan şəhər Şanxay seçildi. Layihənin həyata keçirilməsi regionun demoqrafik problemini həll edəcək.
Qüllə tam bionik quruluşa sahib olacaq. Memarlar hesab edirlər ki, yalnız bu strukturun möhkəmliyini və davamlılığını təmin edə bilər. Quruluşun prototipi sərv ağacıdır. Memarlıq kompozisiyası təkcə ağac gövdəsinə bənzər silindrik formaya deyil, həm də "köklərə" - yeni növ bionik təmələ sahib olacaq.
Binanın xarici örtüyü ağacın qabığını təqlid edən plastik və nəfəs ala bilən materialdır. Bu şaquli şəhərin kondisioner sistemi dərinin istilik tənzimləmə funksiyasına bənzəyəcək.
Alimlərin və memarların proqnozlarına görə, belə bir bina öz növbəsində yeganə olmayacaq. Uğurlu həyata keçirildikdən sonra planetin memarlığında bionik strukturların sayı yalnız artacaq.
Ətrafımızdakı bionik binalar
Bionika elmi hansı məşhur əsərlərdə istifadə olunub? Belə strukturların nümunələrini tapmaq asandır. Ən azından Eyfel qülləsinin yaradılması prosesini götürün. Uzun müddətdir ki, Fransanın bu 300 metrlik simvolunun naməlum bir ərəb mühəndisinin cizgiləri əsasında inşa edildiyi barədə şayiələr var idi. Daha sonra onun insan tibiasının quruluşu ilə tam bənzətməsi aşkar edilmişdir.
Eyfel qülləsindən əlavə, bütün dünyada bionik strukturların çoxlu nümunələri var:
- Sidney Opera Evi lotus çiçəyinə bənzər şəkildə tikilib.
- PekinMilli Opera Teatrı - su damcısının təqlidi.
- Pekindəki üzgüçülük kompleksi. Xarici olaraq, su qəfəsinin kristal quruluşunu təkrarlayır. Möhtəşəm dizayn həlli strukturun günəş enerjisini toplamaq və sonra onu binada işləyən bütün elektrik cihazlarını işə salmaq üçün istifadə etmək kimi faydalı qabiliyyətini birləşdirir.
- Aqua göydələni axan su axını kimi görünür. Çikaqoda yerləşir.
- Memarlıq bionikasının banisi Antoni Qaudinin evi ilk bionik strukturlardan biridir. Bu günə qədər estetik dəyərini qoruyub saxlayıb və Barselonanın ən məşhur turistik yerlərindən biri olaraq qalır.
Hər kəsə lazım olan bilik
Xülasə edərək, əminliklə deyə bilərik: bionikanın öyrəndiyi hər şey müasir cəmiyyətin inkişafı üçün aktual və zəruridir. Hər kəs bionikanın elmi prinsipləri ilə tanış olmalıdır. Bu elm olmadan insan fəaliyyətinin bir çox sahələrində texnoloji tərəqqini təsəvvür etmək mümkün deyil. Bionika təbiətlə tam harmoniyada olan gələcəyimizdir.
