Бионические формы в дизайне: описание стиля, 50 + реальных фото

описание стиля, 50 + реальных фото

Новый и востребованный стиль, который с каждым годом набирает все большую популярность. В основе его идеи лежит взаимосвязь между миром новых технологий и природой. В этом стиле гармонично сочетаются натуральность и футуризм. Кроме этого они удобны, функциональны и просто необыкновенно красивые. Бионика предполагает объемное пространство и обилие света, которые вместе превращаются в уютный и многогранный интерьер.

История стиля бионика

Первопроходцем в этом направлении стал испанский архитектор Антонио Гауди. Он создавал здания, которые напоминают переплетения растений и входы в пещеру. В сферу дизайна интерьера это направление попало еще в начале 20 века, но свой расцвет оно встретило лишь через 50 лет. Понадобилось полвека, чтобы человечество смогло принять такую идею.

Сегодня этот стиль уже прочно поселился в сердцах и душах жителей больших городов. Сегодня в моде натуральность и естественность, без понтов и излишней вычурности. Гламурная жизнь и вечное лицемерие всем надоело, пришло время, когда каждый думает лишь о своем комфорте.

Использование в интерьере современных технологий в природной интерпретации позволяет людям возвращаться вечером в оазис спокойствия и умиротворенности. При этом живых растений не так уж много, что позволяет особо не заморачиваться и не тратить время на уход за ними. В 21 веке это идеальное сочетание. Природа, которая не требует особого отношения и при этом дарит комфорт. Это идея фикс современности, которая воплощается в стиле бионика.

Отличительные особенности

Яркий и неординарный стиль бионика имеет свои характерные особенности, которые отличают его от других направлений.

• Светлая цветовая палитра. Приветствуются все натуральные оттенки, которые являются пастельными и приглушенными. Древесная текстура, зеленые тона, песочные, бежевые, желтые.

• Плавные линии. В бионике вы не встретите строгие и геометрически прямые линии, равно как и в природе. Главное здесь воспроизвести красоту и свежесть естественной среды с помощью современных технологий и материалов. Поэтому в этом стиле нет четких разделений на зоны и все предметы интерьера являются нестандартными. Одна функциональная зона плавно перетекает в другую. Нет резких перепадов и ярких кислотных пятен.

• Имитация природных текстур. Выбирают пузырьки, соты, решетки, поры, ячейки. Все, что встречается в природе, дизайнеры переносят в этот стиль. В частности отделка стен, форма мебели или мягкая обивка. Смотрится очень оригинально, а удобство и комфорт при этом на высшем уровне.

Отделка поверхностей

Так как бионика — это сочетание природы и новых технологий, логично предположить, что материалы, которые используются для отделки — самые современные и новаторские. Например:

• Новая разработка. Стекло, которое становится менее и более прозрачным, в зависимости от внешней температуры и условий.
• МДФ и ДСП. Панели и накладки, которые делают рельефными и структурными.
• Термопластик

Конечно, помимо ультрасовременных материалов приветствуются и давно проверенные, такие как: древесные, каменные, стеклянные, металлические покрытия. Натуральная и искусственная кожа , зеркало и хромированные детали, полупрозрачный пластик и матовое толстое стекло.

Как видите ассортимент материалов очень широкий, а значит и полет фантазии совсем не ограничен в выборе интересных идей и решений для дизайна.

Предметы мебели и украшения интерьера

Мебель в дизайне бионика особенно яркая. Но не по цветовому решению, а по форме. Она футуристическая, необычной плавной формы и всегда притягивает внимание. Кроме этого, она очень удобная, комфортная и функциональная.

Декоративные украшения также имеют замысловатые формы и обязательно плавные линии, волнообразные и перетекающие из одного в другое. Бра или торшеры в форме капель, часы на стене, напоминающие листья экзотических растений, чудные и необычные декорации. Так как этот стиль стремится к природному совершенству, уместно поставить горшки с живыми растениями.

Освещение

Бионика — это много, много, очень много света. При этом стоит позаботиться не только о многочисленных светильниках вечером и ночью, но и о больших окнах, в которые беспрепятственно будет протекать естественное освещение днем. Искусственные источники света встраивают по периметру комнаты, создают мягкую подсветку, чтобы не было прямого излучения. Главная цель — добиться рассеянного освещения, как днем.

Особенно интересно смотрятся инновационные модульные торшеры или встроенные лампочки, у которых корпус имеет необычную оригинальную форму. Расставляют их так, чтобы высветлить все темные уголки комнаты и обратить внимание на акцентные предметы интерьера.

Светодиоды также активно используются в этой стилистике. Их размещают над полом или встраивают прямо в напольное покрытие и закрывают матовым стеклом. Также необычно она смотрится под мебелью. Получается эффект парения над полом.

Не рекомендуем ограничивать проникновение естественного света в дом. А точнее, использовать тяжелые и плотные портьеры. Они испортят все впечатление от легкости и воздушности стиля бионика. Лучше всего ограничиться летящими полупрозрачными материалами, которые еще и прибавляют особого шарма и уюта.

Текстиль для стиля бионика

Текстильный декор подбирается максимально натуральных оттенков и текстур. Важную роль играет и эффект, который он производит. В частности шторы не приветствуются вообще в стиле бионика. Но если это необходимо и вам неуютно без них — выбирайте легкие воздушные ткани, которые будут придавать дополнительный теплый сияющий оттенок естественному освещению. Кроме этого текстильные элементы должны быть плавными и ненавязчивыми. Их цель дополнить интерьер, а не перетянуть на себя все внимание.

Больше о стиле бионика

В этом дизайнерском направлении активно используются растительные мотивы. Это бело-зеленая гамма оттенков, присутствие живых или искусственных растений.

Бионика — нестандартный и оригинальный стиль, а если добавить в обстановку высокое растение, которое переплетается с растениями на стене. А на полу постелить коврик-газон, интерьер заиграет по-новому.

Интересный прием — присутствие мягких бесформенных кресел, а по-другому просто напольных мешков. К ним добавляют низкий журнальный столик обтекаемой формы в виде лужи или кляксы. Одну из стен можно полностью сделать живой, а точнее с растениями посаженные вдоль стены от пола до потолка. Подойдет и искусственная объемная растительность.

Светильники в форме воздушных шаров прекрасно будут смотреться над обеденным столом. Также удивительно гармонично смотрится следующее сочетание оттенков: изумрудный, древесный, беж, серые и белые оттенки.

Стиль бионика в интерьере – дизайн, особенности, фото

Стиль бионика в домашнем интерьере отличается футуристической фантазией, необычными инновациями в воплощении природных форм, эстетичностью, эргономичной функциональностью. Бионика – это замечательная идея подсмотреть в природе образы для их воплощения в дизайне помещений.

Голос природы в интерьере

Научный термин «бионика» происходит от слова «бион» – ячейка жизни. А сам стиль основан на единении передовых современных технологий с естественными законами природы, перенесенными в интерьер.

Однако бионика – это не просто копирование природных форм и объектов. Это органичная связь, простота и выразительная пластичность, минимум ресурсов для максимума комфортной функциональности и удобства. Концепция бионики зиждется на утверждении, что естественные формы окружающей природы являются совершенными, поэтому текстуры, декоративные элементы интерьера повторяются в стиле с той гармоничностью, какая свойственна природе.

В интерьере стиля нет четкого разграничения и зонирования пространства, нет острых углов и монотонности цвета. Есть недосказанная красота, массивность форм, плавность линий, иллюзия движений в естественной обтекаемости деталей.

Отражение природной среды в интерьерном стиле бионика подразумевает невероятные и фантастические задумки. Например, дом как продолжение холмистого склона, кресло с сетчатой структурой, напоминающей воздушную дымку, стены – пчелиные соты, шкаф – пещера.

Использование новейших строительных технологий и материалов с уникальными свойствами, обустройство интерьера, создаваемое по аналогии с объектами живой природы, – это, пожалуй, наиболее значимые характеристики бионики в дизайне.

Специфика стиля

Живая природа не изобилует четкостью линий и назойливостью цвета. И для бионики в интерьере также не свойственны пестрота красок и выраженность объемов. В качестве примера можно привести полупрозрачную и легкую стеклянную ширму, малозаметную в комнате, блестящий стальной смеситель, сливающийся со струей воды.

Бионика в интерьерном дизайне является своеобразным отражением естественной среды. Прямых углов и идеально ровных линий в природе практически не существует. Нерукотворные природные объекты отличаются текучестью очертаний и округлостью линий. Исключение – природные кристаллы. Но даже повторяющаяся в интерьере линейная строгость строения кристаллической решетки должна органично гармонировать с остальными предметами декора.

В то же время бионика поддерживает модные тенденции. Ныне на пике популярности квартиры-студии. Зонирование в них весьма условно. Зоны разграничивают цветом, отделяют ширмой или полустенкой.

Удобство в стиле бионика подчас создают эргономичные и простые предметы обстановки. Ванна, напоминающая по форме раскрытую морскую раковину, умывальник в виде распустившегося цветка, стол – морской атолл.

Текстуры и материалы

Бионика в стильном интерьере находит применение для целого ряда инновационных материалов. Сплавы металлов, полимеры, стекло в сочетании с натуральными кожей, камнем, шерстью, шелком, льном создают удивительно гармоничные дизайнерские содружества традиций и высоких технологий.

Соприкасаясь с предметами в любом интерьерном стиле, вы получаете позитивный (а иногда и негативный) опыт сенсорных ощущений. Мягкая мебель, обтекаемость и плавность форм стиля бионика порождают торжество тактильных чувств при взаимодействии с текстурой материалов, составляющих интерьер.

Оригинальность при оформлении помещений в стиле бионика усиливается ярко выраженным структурным строением деталей: ячейки, пузырьки воды, рисунки веток и трав. Кроме того, уменьшение веса дизайнерских аксессуаров в некоторых случаях придает особую прочность элементам. Например, стильное кресло из термопластика с пористой структурой имеет вес вдвое меньше обычного предмета мебели.

Цвет и свет

Для бионики в дизайне характерна исключительно натуральная палитра (преимущественно белый и его оттенки – молочный, бежевый светло-серый, цвет слоновой кости). Цвета небесной сини, зелени, воды, песка, коры деревьев также востребованы. Алый, лимонный, лазурный возможны в интерьерных акцентах стиля.

В стиле приветствуются разные источники освещения. Зеркальные и глянцевые поверхности с их отражающей способностью задействуют для получения мягких бликов.

Мебель и декор

Оформление интерьера в стиле бионика по принципу модульных конструкций – одно из его характерных свойств. Предметные комбинации в пространстве обыгрываются в достаточно широком диапазоне путем различных построений – по форме, цвету, формированию вертикальных и горизонтальных рядов.

В стиле бионика уместны ироничные предметы декора и обстановки. Часы в виде капли, которая «стекает» по стене (ассоциации с известной картиной С. Дали), диванчик-спонж в гостиной наверняка порадуют своей неординарностью.

На основе гармоничных идей, позаимствованных у природы, бионика, используемая в интерьере, призвана сделать помещение функционально продуманным и максимально комфортным.

Еще статьи по теме:

как природную форму стилизовать под арт-объект

Какие свойства специалисты заимствуют у природы в проектировании сложных технических устройств и конструкций, как отражается бионика в современном дизайне, и сложно ли стилизовать природную форму под арт-объект, а потом разработать на ее основе концепцию средового дизайна? Обо всем этом в «Сириусе» рассказывают доценты кафедры средового дизайна Московской государственной художественно-промышленной академии имени С.

Г. Строганова Надежда Богатова и Галина Спектор.

• Набор на сентябрьский курс по дизайну продлится до 1 июля. Новая программа будет посвящена основам школы объемно-пространственного и цифрового художественного моделирования».

«Существует несколько направлений бионики, одно из них называется «биодизайн». Его основы мы и изучаем в «Сириусе» на профильной программе. Важно, что школьники не только узнают, как в нем все устроено, но и сами учатся применять в своих средовых проектах образы, подсмотренные у природы. Бионический дизайн – это не столько творчество, сколько прикладная наука», – рассказывают педагоги.

В самом термине «бионический» считывается связь с природой. Применять знания о ней с точки зрения конструкции и формы– задача каждого профессионального дизайнера. И в самом начале этого пути – на программах в Центре – школьники учатся применять в своих проектах золотое правило: любой объект нужно делать практичным, прочным, красивым.

«Если мы говорим о средовом дизайне, то мы понимаем, что польза– это функция, прочность – конструкция, а красота – это эмоциональный отклик. Это три столпа, три составляющие любого проектирования, о которых всегда надо помнить», – подчеркивает Надежда Богатова.

Природа и геометрия

На программе перед ребятами поставили задачу: трансформировать бионическую форму в объект средового дизайна.  Для этого нужно изучить саму природную форму, подмечая ее характерные особенности, сделать зарисовки и на их основе продумать функциональную конструкцию. Например, морская раковина может послужить основой будущего досугового центра на берегу морского побережья. В этом случае необходимо представить, как этот объект впишется в пространство, насколько прочной, эстетичной и функциональной будет его конструкция, а также учесть важнейший момент проектирования – масштабность объекта по отношению к человеку. Ограничений в творчестве у ребят не было, обсуждались любые предложения и варианты проектных решений.

Смысл и образ

Проектирование любого современного средового объекта, в основе которого лежит бионическая структура, должно основываться на объективной необходимости его присутствия в конкретном пространстве. Поэтому находясь в «Сириусе», школьники решили, что логичнее всего развивать идею современной образовательной среды.

Любая проектная работа начинается с исследований, в дизайне это – предпроектный анализ. По сути это проводимое на самой ранней фазе проектирования функциональное исследование, где собираются данные об ожидаемых функциях и облике продукта, объекта, пространства (среды). Результаты такого анализа школьники представляли в виде «облака ассоциаций» – набора символов, образов, стереотипов, то есть суммы представлений, выраженных в визуальном формате. В нее ребята вносили все, что у них ассоциировалось с «Сириусом», учебой и «умным» отдыхом. В результате получилась проектная концепция, в которой проявлялись форма, конструкция и цветовое решение будущих средовых объектов.

Идея и воплощение

Исследуя с одной стороны возможности бионических форм, с другой – средовое пространство «Сириуса» (его территорию, площадки, мастерские), ребята продумывали, какие новые виды активности они могли бы предложить. Кто-то разрабатывал батутный центр, кто-то скейт-парк, кто-то – музыкальный павильон со всем необходимым оборудованием.

«Средовой дизайн – это всегда комплекс объектов, которые объединены общей идеей – функциональной, прагматичной, эмоциональной, конструктивной, а также это – дизайн процесса, сценарий осуществления деятельности в средовом пространстве», – объяснили школьники.

«Я дизайнер, я так вижу»

Важно не только продумать идеи и концепции своих проектов, но и уметь их выразить изобразительными средствами, а затем интересно представить. Это важный момент в работе дизайнера: даже будучи талантливым специалистом, можно не состояться профессионально, если не уметь грамотно «подавать» свои разработки. Поэтому в Центре все происходит по-взрослому: в конце курса нужно «защитить» свой проект, рассказать о том, как родился образ, какие символы и ассоциации нашли в нем отражение, и какие особенности бионического прототипа были использованы в основе образной концепции проекта.

«Этот этап программы всегда наглядно демонстрирует, как участники программы начинают понимать особенности профессии. Они показывают хорошие творческие и ораторские способности, заинтересованность в новых знаниях, желание сделать окружающий мир лучше, комфортнее и экологичнее», – говорят педагоги.

Что почитать:

— Бионика для дизайнеров: учебное пособие для вузов / Н. В. Жданов, А. В. Скворцов, М. А. Червонная, И. А. Чернийчук.

— Бионика. Формообразование. Учебное пособие для вузов / Н. В. Жданов

— Бионическое формообразование в графическом дизайне / Т. А. Мазурин

Напоминаем, что следующая программа по дизайну пройдет в «Сириусе» с 1 по 24 сентября, подать на нее заявку можно до 1 июля.

примеры дизайна интерьера, характерные черты стиля, подбор мебели и аксессуаров

Бионика – необычное, относительно молодое направление в мире дизайна. Его ключевой концепцией является взаимосвязь между природными и технологическими объектами, гармоничное сочетание естественности и футуристичности. Интерьеры, выполненные в этом оригинальном стиле, примечательны удивительной гармонией, функциональностью, обилием света.

Характерные черты

Стиль бионика обладает своими уникальными особенностями, отличающими его от остальных направлений в дизайне интерьеров. Яркой характерной чертой этого стиля является активное использование светлой палитры, в которой преобладают натуральные, природные оттенки – древесно-коричневый, зеленый, бежевый, желтый.

Другой особенностью бионического направления дизайна является полное отсутствие прямых линий, острых выступающих углов. В таком интерьере нет явно выраженного зонирования, строгое разграничение помещения на самостоятельные функциональные зоны здесь не используется.

Для описываемого стиля характерно гармоничное объединение всех элементов пространства. В жилище, оформленном в стиле бионика, одна зона является органичным продолжением другой.

Для всех объектов в бионических интерьерах характерна выраженная структурность. Она присутствует в отделке стен, в мебели и предметах декора. Дизайнеры активно используют для их изготовления материалы с пузырчатой, решетчатой, пористой, ячеистой поверхностью.

Отделка

Оформление помещений в стиле бионика возможно только самыми современными и технологичными материалами, являющимися результатом научных достижений и технического прогресса. К подобным материалам следует отнести:

• «умное» или smart-стекло, способное изменять степень своей прозрачности;
• МДФ и композитные панели;
• разнообразные полимеры (термопластики).

Кроме того, при отделке интерьеров бионического стиля нередко используется и вполне традиционное сырье – дерево, стекло, камень, металл, разнообразные виды текстиля.

Очень часто применяются отделочные материалы из натуральной и искусственной кожи. Отделка и предметы декора нередко характеризуются сияющей зеркальной и хромированной поверхностью. А также дизайнеры рекомендуют использовать для создания бионических интерьеров прозрачное и полупрозрачное стекло и пластик.

Мебель и аксессуары

В интерьерах, выполненных в стиле бионика, можно увидеть необычную футуристическую мебель с плавными, обтекаемыми и замысловатыми формами. Другими характерными ее особенностями являются повышенные функциональность и эргономичность.

Аксессуары, наполняющие интерьер стилистического направления бионика, имеют необычные формы и внешний вид. К примеру, здесь нередко можно встретить оригинальные светильники, имеющие форму капель воды, настенные часы в виде листьев экзотического растения, причудливые декоративные фигурки. Горшки с живыми цветами также уместно смотрятся в подобном дизайне.

Освещение

Бионическое направление в интерьере характеризуется обилием света, здесь активно используются источники природного и искусственного освещения. Улучшить освещенность помещения позволяют панорамные окна, встроенные, настенные и напольные светильники причудливых форм.

Очень уместно в подобном пространстве будут смотреться современные модульные светильники, обладающие корпусом необычной формы. С их помощью можно осветить темные уголки в доме, создать акцент на красивом и броском предмете декора.

Точечные светодиодные светильники также способны органично вписаться в бионически оформленное помещение. Их можно расположить вдоль стен, закрепить в корпусе мебели.

Следует заметить, что в интерьерах, выполненных в стиле бионика, не приветствуется использование тяжелых громоздких штор из плотного материала. Препятствуя распространению солнечного света, они будут нарушать баланс и гармонию пространства, создавая явный диссонанс. Для украшения оконных проемов дизайнеры рекомендуют использовать только легкие полупрозрачные шторы чистых светлых расцветок.

Примеры интерьера

Использование природных мотивов, искусственных и натуральных растений – яркая характерная черта, присущая стилю бионика. В качестве примера здесь можно рассмотреть интерьер помещения, выполненный в эффектной бело-зеленой гамме. Центральное место в представленной обстановке принадлежит мебели необычных форм и окраски.

Ноту оригинальности в убранство помещения привносят высокие, переплетенные друг с другом растения и круглый коврик, имитирующий газонную траву. Еще одной яркой особенностью представленного интерьера является обилие света, которое обеспечивается за счет отсутствия штор на окнах.

Оригинально и очень уместно в интерьере в стиле бионика смотрятся цветные кресла-груши («мешки»), дополненные очень низким журнальным столом обтекаемой формы. Броским элементом отделки этого помещения является одна из стен, полностью покрытая пышной искусственной растительностью. Стоит обратить внимание и на необычные подвесные светильники, висящие над столом, которые визуально напоминают воздушные шары. Любопытна и использованная цветовая палитра, включающая в себя насыщенно-зеленый, древесно-коричневый, бежевый, серый и белый цвета.

О том, как выглядит стиль бионика в интерьере, расскажет следующее видео.

Бионические формы в создании предметной среды и интерьера

http://xreferat.ru/47/4318-1-bionicheskie-formy-v-sozdanii-predmetnoiy-sredy-i-inter-era. html

Бионические формы в создании предметной среды и интерьера

Федеральное Агентство по Образованию

Мурманский Государственный  Педагогический Университет

Факультет Технологии и Дизайна

Кафедра Технологии и Дизайна

 

Реферат

Бионические формы в создании предметной среды и пространства интерьера

 

Выполнил:

Научный руководитель:

 

Мурманск 2009

Содержание

 

Введение

Понятие бионики

Архитектурная бионика

Биоформы в промышленности

Биоформы в интерьере

Заключение

Список литературы

 

_{Введение}

 

Работа выполнена на тему «Бионические формы в создании предметной среды и пространства интерьера».

Актуальность темы обусловлена  прогрессирующим развитием использования  бионических форм в предметной среде, окружающей человека начиная с древнего мира, когда впервые начали стилизоваться  природные формы в ювелирных  изделиях, мебели, оружии и до наших  дней. Всё больше и больше биоформы оказывают влияние на всё, что создаётся человеком от бытовой техники и медицинского оборудования до целых городов. С развитием технологий и появлением всё новых материалов возможности использования бионических форм в дизайне и архитектуре становятся практически безграничными.

Важность изучения дисциплины бионика неоспорима, как неотъемлемая часть дизайна, как одна из основ  дисциплины, необходимая для успешной работы на рынке современного дизайна  и для работы в будущем.

Целью работы является рассмотрение возможности использования бионических  форм в создании предметной среды  и пространства интерьера, примерный  анализ перспективы использования  бионических форм в дизайне. Задачи работы заключаются в изучении самого понятия бионики, бионических форм, в изучении примеров использования  бионических форм в дизайне предметной среды и интерьеров.

_{Понятие бионики}

 

Био́ника (от греч. biōn — элемент жизни, буквально — живущий) — прикладная наука о применении в технических устройствах и системах принципов организации, свойств, функций и структур живой природы, то есть формы живого в природе и их промышленные аналоги.

В англоязычной и переводной литературе чаще употребляется термин биомиметика (от лат. bios — жизнь, и mimesis — подражание) в значении — подход к созданию технологических устройств, при котором идея и основные элементы устройства заимствуются из живой природы. [1] Одним из удачных примеров биомиметики является широко распространенная «липучка», прототипом которой стали плоды растения репейник, цеплявшиеся за шерсть собаки швейцарского инженера Жоржа де Местраля. [2]

 

 

Различают:

биологическую бионику, изучающую  процессы, происходящие в биологических  системах;

теоретическую бионику, которая  строит математические модели этих процессов;

техническую бионику, применяющую  модели теоретической бионики для  решения инженерных задач. [3]

Тысячелетиями люди жили среди  живой природы, миллионов оттенков цветов, несчетного многообразия форм, но в последнее время человек, почти насильственно погруженный  в жесткую урбанистическую среду, научился восхищаться эстетикой  металла и асфальта, синтетическими ароматами города, сизым смогом, оттеняющим яркие лучи предзакатного  солнца. Эти и другие явления стали  источником вдохновения фотографов, художников и модельеров, а также  дизайнеров, благодаря которым хай-тек несколько лет оставался на пике интерьерной моды. Тем не менее, мы страдаем, порой неосознанно, от недостатка чистых сочных красок и причудливых форм живых растений. Частично восполнить хотя бы у себя дома нехватку природной красоты помогают элементы интерьера в стиле бионика. [4]

Идея применения знаний о  живой природе для решения  инженерных задач принадлежит Леонардо да Винчи, который пытался построить  летательный аппарат с машущими крыльями, как у птиц: орнитоптер.

Появление кибернетики, рассматривающей  общие принципы управления и связи  в живых организмах и машинах, стало стимулом для более широкого изучения строения и функций живых  систем с целью выяснения их общности с техническими системами, а также  использования полученных сведений о живых организмах для создания новых приборов, механизмов, материалов и т. п.

В 1960 в Дайтоне (США) состоялся первый симпозиум по бионике, который официально закрепил рождение новой науки.

Бионика тесно связана  с биологией, физикой, химией, кибернетикой и инженерными науками: электроникой, навигацией, связью, морским делом  и другими.

Бионика — это наука, изучающая  принципы организации и функционирования биологических систем на молекулярном, клеточном и популяционном уровнях.

Бионика — наука междисциплинарная, «наука-перекресток», в ней отражаются особенности научно-технической  революции в форме интеграции различных по своему назначению и  методам наук.

Бионика синтезирует знания в биологии и кибернетике, физике и радиотехнике, математике и электронике, ботанике и архитектуре, биохимии и  механике, психологии и биофизике  и т.д.

Бионика соединяет разнородные  знания в соответствии с законами единства живой природы.

Бионический подход, положенный в основу создания концепт-проекта «Апельсин», перекликается с идеями, выдвинутыми в свое время основоположниками «Русского Авангарда». В XX веке «бионические идеи» получили развитие в авангардных проектах многих деятелей различных видов искусства. В 1916 году классик «Русского Авангарда» Казимир Малевич отметил: «Предметы исчезли, как дым; во имя новой художественной культуры искусство стремится и к автономии творения — к приоритету форм природы». А в 1920-е годы Лазарь Хидекель, ученик Шагала и Малевича, автор первого в российской истории архитектурно-экологического манифеста «АЭРО», написал: «Зарождается новая, более высокая цивилизация, где будущая архитектура должна основываться на своих законах, не разрушающих естественную среду, а вступающих в благотворное пространственное взаимодействие с окружающей природой».

Так, например, гибкость, присущую человеческому телу, стали использовать не только художники и архитекторы, но и авангардисты сценического искусства, выстраивая из актеров живые декорации  к своим спектаклям. Обращение  к природным истокам нашло  яркое выражение в актерской  школе знаменитого режиссера  Всеволода Мейерхольда. Его актеры проходили специальное обучение в экспериментальной мастерской, где основным предметом была биомеханика. Мейерхольд стремился придать зрелищу  геометрическую точность формы, акробатическую легкость и ловкость, спортивную выправку. Эти же биомеханические принципы искусства он продолжал развивать  в своем журнале «Любовь к трем апельсинам», где в ряде статей много внимания уделялось идее воспитания актера, уверенно владеющего своим  телом, голосом, способного в нужном темпе и ритме выполнить любое  задание режиссера.

В то же время бионические идеи начинают воплощаться и в балетных постановках. Импрессионистически размытые танцы, выражающие чувства цветка и строящиеся на подражании пластике цветущего вьющегося растения, стали настоящей сенсацией на Западе благодаря имени Сержа Дягилева — организатора ежегодных гастролей русских артистов в Париже, получивших название «Русские сезоны». Балеты «Нарцисс» и «Призрак розы» третьих «Русских сезонов» потрясали воображение зрителей натуральностью жеста и незаурядной пластикой. Бионические идеи, воплотившиеся в этих постановках, позволили Дягилеву утвердиться в жизнеспособности своего детища и снискали большую популярность на Западе. Ясность замысла и воплощения, броскость и предельный лаконизм образов, характерные для бионических концепций, стали важной составляющей творчества пионера советского фотоавангарда Александра Родченко, также создававшего эскизы для многих театральных постановок театра Мейерхольда. Но, безусловно, свое самое яркое воплощение бионические идеи нашли все-таки в архитектуре. Великий современник основоположников «Русского Авангарда» философ Рудольф Штайнер говорил: «Духовный аспект создания бионических форм связан с попыткой осознать предназначение человека. В соответствии с этим архитектура трактуется как «место», где раскрывается смысл человеческого бытия». И если следовать логике классиков, то выходит, что только здание, созданное в соответствии с принципами архитектурной бионики — будь это фостеровский «Апельсин» или же любой другой современный эко-комплекс, — способно стать наиболее органичным «домом» для произведений искусства, наполняющих человеческое бытие особым художественным смыслом. [5]

 

_{Архитектурная бионика}

 

В мировой архитектурной  практике за прошедшие 40 лет использование  закономерностей формообразования живой природы приобрело новое  качество и получило название архитектурно-бионического процесса и стало одним из направлений архитектуры хай-тека.

Архитектурно-бионическая практика породила новые, необычные архитектурные формы, целесообразные в функционально-утилитарном отношении и оригинальные по своим эстетическим качествам. Это не могло не вызвать к ним интереса со стороны архитекторов и инженеров.

Бионика происходит от греческого слова, означающего «элемент жизни». Оно послужило основой названия направления в науке, занимающегося  изучением возможности использования  в технике определенных биологических  систем и процессов.

Архитектурная бионика сходна с технической бионикой; однако, она настолько специфична, что  образует самостоятельную отрасль  и решает не только технические, но главным образом архитектурные  проблемы.

Здесь особенно нужно подчеркнуть, что научные основы архитектурной  бионики начали создаваться в  Советском Союзе, особенно можно  выделить работы архитекторов В.В. Зефельда и Ю.С. Лебедева.

Укажем на высказывания немецких и австрийских архитекторов Земпера, Фельдега, Бауэра и др. С интересной статьей, анализирующей их взгляды и высказывающей свою точку зрения на проблему целесообразности в архитектуре, — «Теория Дарвина в строительном искусстве» (1900 г) — выступил под псевдонимом некий «Гр. Ю — П». Автором этой статьи четко и ясно, с определенной тонкостью и остротой поставлена архитектурно-бионическая проблема и подтверждена закономерность действия эволюционной теории Дарвина в архитектуре.

Наиболее сложным этапом освоения в архитектуре природных  форм является время от середины XIX и до начала XX в. На нём сказались бурное развитие биологии и небывалые успехи по сравнению с предыдущим периодом строительной техники (например, изобретение железобетона и начало интенсивного применения стекла и металлических конструкций). Исследуя этот этап, необходимо обратить особое внимание на появление такого значительного по своей силе течения в архитектуре, как «органическая архитектура». Правда, под названием «органическая архитектура» отнюдь не подразумевается прямая и существенная связь архитектуры с живой природой. Направление «органической архитектуры» — направление функционализма. Об этом говорил по телевидению в 1953 г. один из основных её идеологов Фрэнк Ллойд Райт. отвечая на задаваемые ему вопросы: «… органическая архитектура-это архитектура «изнутри наружу», в которой идеалом является целостность. Мы не употребляем слово «органик» в смысле «принадлежащий к растительному идя животному миру».

Во имя экономии человек  в производственной деятельности всегда использует любые представившиеся  возможности. С прогрессом это требование все более обостряется. Так, например, после окончания второй мировой  войны инженеры и архитекторы  начали внимательно присматриваться  к живой природе. Их привлекли, например, упругие пленки живой природы, хорошо работающие на растяжение (эксперименты Отто Фрая 40-х годов). Современная же наука позволила углубиться в законы развития живой природы, а техника дала возможность моделировать живые структуры. В результате в архитектуре в конце 40-х годов появились формы, воспроизводящие на сознательной научной и технической основе конструктивные структуры живой природы. Сюда нужно отнести покрытие большого зала Туринской выставки инженером П.Л. Нерви, вантовые и палаточные сооружения (Отто Фрай и др.).

В Советском Союзе бионические идеи пользовались большим вниманием архитекторов и инженеров (МАИ, ЦНИИСК Госстроя СССР, Лен-ЗНИИЭП и др.).

Большую роль в 90-е годы сыграло  неожиданное стремительное вторжение  в нашу жизнь компьютерных технологий. Культурные долгосрочные последствия  этого «тихого переворота» пока еще  трудно предсказать, но в направлении  их прояснения движется мысль представителей нового поколения. Благодаря компьютеру возможно описать сложный биологический объект, например, человеческий скелет на привычном для архитектора языке рабочего чертежа.

Подводя итог историческим предпосылкам архитектурной бионики, можно сказать, что архитектурная  бионика как теория и практика сложилась в процессе эволюции специфической  связи архитектуры и живой  природы и что это явление  не случайное, а исторически закономерное.

Специфическая черта современного этапа освоения форм живой природы  в архитектуре заключается в  том, что сейчас осваиваются не просто формальные стороны живой природы, а устанавливаются глубокие связи  между законами развития живой природы  и архитектуры. На современном этапе  архитекторами используются не внешние  формы живой природы, а лишь те свойства и характеристики формы, которые  являются выражением функций того или  иного организма, аналогичные функционально-утилитарным  сторонам архитектуры.

От функций к форме  и к закономерностям формообразования — таков основной путь архитектурной  бионики.

Важным моментом, сыгравшим  свою роль в обращении архитекторов и конструкторов к живой природе, явилось внедрение в практику пространственных конструктивных систем, выгодных в экономическом отношении, но сложных в смысле их математического  расчета. Прообразами этих систем во многих случаях были структурные  формы природы. Такие формы начали успешно применяться в различных  типологических областях архитектуры, в строительстве большепролетных  и высотных сооружений, создании быстро трансформирующихся конструкций, стандартизации элементов зданий и сооружений и  т.д.

Бионика в архитектуре и интерьере: советы от Ж.-М. Массо

Чтобы доставлять эстетическую радость и практическое удобство, отдельный предмет или целая постройка должны позаимствовать у природы определённые свойства и способности. Какие именно

На фото:

 

Жан-Мари Массо, выдающийся дизайнер и архитектор современности. Окружающий нас мир богат идеями. Надо просто быть внимательнее, ведь дизайн, подсказанный природой, дарит положительные эмоции и может с успехом заменить психотерапевтов.

Один из самых плодовитых архитекторов и дизайнеров, прославившихся в 2000-е годы, Жан-Мари Массо, в своих проектах следует идеям бионики и технофутуризма. Идеи для дизайна интерьера и архитектуры он призывает подсматривать у природы. Рассмотрим, какими же должны быть предметы мебели, чтобы соответствовать этим принципам.

1 Вписываться в окружающее пространство. В бионике архитектурная постройка или садовая мебель обязательно гармонируют с ландшафтом. Например, бионика предлагает дом, который встраивается в склон холма и плавно продолжает его, или парящий в воздухе отель в виде облака, или — если речь идет о мебели для сада — кресло с каркасом из тонкой сетки, напоминающее нежную дымку с мягкими очертаниями.

На фото:

Бионические предметы мебели — для сада и для дома — составляют гармоничное единство либо с окружающим ландшафтом, либо с интерьером в целом, не споря с ним, а продолжая «заданную тему».

2 Мимикрировать и растворяться в ландшафте или интерьере. Назойливые акценты не свойственны живой природе, поэтому и бионика в интерьере не пестрит избытком цветов и объёмов, позволяя пространству всегда оставаться воздушным и лёгким. Диван на тонком каркасе, ширма из дымчатого стекла, смеситель из блестящей стали, будто сливающейся с потоком воды, обозначают своё присутствие, но не навязывают его.

Ширмы из дымчатого стекла, зеркала из сверхтонкого, сиденья на каркасах из закаленного стекла или плетеной стали «парят» и «растворяются» в интерьере

модель Haiku от фабрики Glas italia, дизайн Massaud Jean Marie.

3 Состоять из высокотехнологичных материалов. Архитектурная и предметная бионика активно использует продукты органического синтеза. Полимеры, а также металлы и стекло с новыми необычными свойствами хорошо сочетаются с традиционными «уютными» материалами, и кроме того, придают предметам интерьера высокую прочность и обеспечивают простоту в уборке: к «материалам будущего» не пристаёт грязь, они лёгкие, в зависимости от назначения отлично хранят тепло или, напротив, не нагреваются.

На фото:

Бионика в интерьере не может обойтись без новых высокотехнологичных материалов, которые не только формируют стиль, но и обеспечивают новый уровень комфорта.

4 Обладать природными формами. Силуэты зданий и предметов могут быть обтекаемыми и плавными, как раковины или живые организмы, реже — строгими, как кристаллы, но всегда гармоничными. Криволинейные предметы часто стремятся к форме капли воды, морской звезды, цветка, ортогональные — к призме.

Предметную бионику характеризуют гармоничные формы, заимствованные у природы.

модель Wallace от фабрики Poliform, дизайн Massaud Jean Marie.

5 Дарить тактильные удовольствия. Без них немыслима живая природа, и потому бионика в интерьере ценит мелкие предметы обтекаемой формы, которые будто сами ложатся в руку, круглящиеся формы изделий из пластика, следующие изгибам тела, сплошь состоящие из мягких поверхностей кресла и диваны.

На фото:

Бионическая мягкая мебель — это кресла и диваны, о которые невозможно удариться и в которые так приятно погружаться.

6 Быть лаконичными. Простые формы и ясно читающиеся силуэты диктуются целесообразностью, удобством и эргономикой, будь то силуэт здания или держателя бумаги, похожего на сучок дерева, абрис дивана, напоминающего очертание холма или волны, ванны в виде створки раковины.

В бионике лаконичность, как выражение принципа ненавязчивости, свойственна и предметам мебели, и аксессуарам.

модель Inout от фабрики Cappellini, дизайн Massaud Jean Marie.

7 Демонстрировать природную структуру. Не только внешняя форма, но и связанное с ней «содержание» напоминают о связи с природой. Сферическая постройка внутри предстанет как серия пещер-промоин в мягкой породе, стеклянный призматический стол продемонстрирует ячеистость внутренних отсеков, поверхность кресла из термопластика явит пористую структуру материала.

На фото:

Бионические предметы интерьера часто копируют природный тип структуры — например, ячеистость и пористость.

8 Уметь строиться по модульному принципу. Принцип  пчелиных сот и точно пригнанных друг к другу кристаллов подсказывает такие идеи, как секционные постройки, модульная мебель, которую удобно комбинировать, составлять в ряд по горизонтали или вертикали.

Части модульной мебели соединяются между собой как кристалы одного вещества.

модель EASY BLOCK Sofa от фабрики Offecct, дизайн Massaud Jean Marie.

9 Радовать глаз естественными цветами. Бионика в интерьере приветствует оттенки снега и почвы, зелени, воды и неба, они в бионике самые «ходовые». Как и в естественных условиях, вкрапления ярко-красного или ослепительно-синего делегируются единичным «акцентным» предметам с тонкими силуэтами.

На фото:

Палитра бионического интерьера включает все природные цвета. Важно придерживаться и их природного соотношения: яркие вкрапления допускаются в контексте преобладания цветов почвы, растительности, воды и неба.

10 Будить чувство юмора. Без него самый «умный» дизайн становится холодно-прагматичным. Без толики самоиронии не «сочинить» диван, похожий на спонж и ванну, или скульптуру ростом с оранжерейное дерево, в которую можно высаживать растения.

На фото:

Дизайнерские объекты в бионическом стиле могут соперничать с причудливыми созданиями природы.

Стиль бионика в интерьере — фото смотрите на Mebel.ru

В жилом помещении бионика способна создать совершенно потрясающие образы, этот интерьер не будет похож ни на какой другой. Но можно использовать этот стиль и в ресторане или отеля, выглядит потрясающе.

Бионика — это плавные линии, неожиданные формы и естественность, которая воспринимается как нечто совершенно необычное. Хотите жить внутри клетки организма или в горошине? А может, в пещере или в грибнице?

Что это такое?

Вообще бионика — это наука, причём технического спектра. Она изучает природу с тем, чтобы на её примере создавать новые вещи. Например, знаменитый птицелёт Леонардо да Винчи — одно из самых ранних воплощений бионической мысли. Приборы ночного видения, созданные по аналогии с теплоулавливающими органами животных, да даже обтекаемая форма подводной лодки или самолёта — всё это даёт представление о том, как работает бионика.

Однако любая сфера человеческой жизни так или иначе, рано или поздно находит отражение в дизайне, напоминания о ней начинают появляться в одежде, мебели и архитектуре. Так случилось и с бионикой.

Бионика в современном мире

В ХХ веке сначала в дизайн вводили отдельные бионические элементы, а в семидесятые годы бионика оформилась как отдельный стиль. Его родоначальником в архитектуре (а через архитектуру — и в дизайне) считается Антонио Гауди, чья Sagrada Familia стала, наверное, первым знаменитым проектом в этом стиле.

Но Гауди работал преимущественно с растениями, воссоздавая особенности их строения, а его последователи пошли дальше. Они препарируют и животный мир, и грибы, и бактерии, и даже неживую часть природы, перенося всё это в интерьер.

Каким может и каким — не может быть интерьер в стиле бионика?

Стиль бионика в интерьере это весьма интересно, но, к сожалению, довольно дорого в реализации. Прежде всего, бионика требует довольно просторных помещений, и, хотя можно оформить в этом стиле и небольшую студию, но чем больше пространства, тем больше открывается возможностей.

В основном существует два подхода к оформлению помещения в этом стиле:

1. последовательное воссоздание какого-то целостного образа, например, клетка и её внутреннее строение, или поляна в лиственном лесу, или кварцевая пещера;
2. создание интерьера без привязки к конкретному целостному образу, просто с использованием принципов бионики: сетчатый стул, потолок, имитирующий наслоения на своде пещеры, пол — «песчаный пляж», стеллаж в виде пчелиных сот.

Так или иначе, оба варианта предусматривают строгое следование нескольким основным принципам, определяющим особенности именно этого стиля.

Особенности стиля бионика

К таким принципам стоит отнести:

• плавные линии, отсутствие чёткой, привычной нам геометрии и углов. То, что мы называем «правильной» формой, здесь практически отсутствует, разве что круг можно увидеть. Прямые линии тоже крайне редки, ведь природе они несвойственны; 
• плавное перетекание одного помещения в другую, редкое использование дверей или перегородок. Зонирование в этом стиле осуществляется при помощи других инструментов, подчас весьма оригинальных; декора обычно немного, чтобы избежать избыточности: в стиле бионика каждый предмет мебели, а также пол, потолок и стены сами по себе смотрятся декоративно и привлекают внимание; естественная цветовая палитра. Из ярких цветов допустимы только те, которые встречаются в живой природе; 
• асимметрия и уникальность элементов. Повторяться могут разве что стулья, даже диваны, если у вас их несколько, лучше сделать немного разной формы; отсутствие ярко выраженных акцентов. Так как каждый предмет в этом стиле выглядит необычно, внимание привлекает то, на что вы смотрите, но единственный акцент, самый «главный» — это выпадение из стиля бионика; общая гармоничность. Все сочетания цветов, формы, абсолютно всё в бионическом интерьере должно быть гармонично — как в живой природе; 
• интерьер выглядит футуристично, но это не футуристичность чуждости, ведь формы хоть и необычны, но не выдуманны, они взяты из окружающего нас мира, просто мы, возможно, не присматривались к нему достаточно внимательно, чтобы заметить это;
• при всей необычности форм мебель должна быть удобной. Стул или диван может выглядеть так странно, что с первого взгляда не поймёшь, как на нём сидеть, но на поверку он непременно окажется эргономичным и ни в коем случае не заставит вас принять неудобную позу.

Материалы

Отгораживаться от настоящей природы в этом стиле не принято, поэтому рекомендованы большие окна, а занавески используют редко, хотя полного запрета на них и нет. Разумеется, живые растения или аквариум с рыбками в таком интерьере будут вполне уместны. Если у вас за окном унылый городской пейзаж, можно сделать фальш-окно с видом на луг или берег моря.

Материалы могут использоваться какие угодно. Разные виды пластика не только не под запретом, напротив, пластик приветствуется, ведь он позволяет создать предметы любой формы.

В жилом помещении бионика способна создать совершенно потрясающие образы, этот интерьер не будет похож ни на какой другой. Но можно использовать этот стиль и в ресторане или отеля, выглядит потрясающе.

Разные комнаты в стиле бионика

Очень часто можно встретить примеры использования в спальне круглой кровати, ведь эта форма более естественна, чем стандартная прямоугольная. Смесители в кухне и ванной нередко делают с каплевидными кранами или такого цвета, чтобы текущая вода казалась словно бы их продолжением. В гостиной должно быть много удобных мест для сидения.

Любопытную форму может иметь решительно любой предмет, например, обеденный стол в форме распустившегося цветка, где каждый лепесток — место для столовых приборов одного человека, а чуть приподнятая серединка предназначена для блюда.

Вообще говоря, главная проблема при создании интерьера в стиле бионика — это то, что редко удаётся найти подходящую мебель. Но у нас в интернет-магазине вы сможете подобрать кое-что даже для такого уникального направления.

бионических паттернов в архитектуре | Параметрический дом

Применение бионических шаблонов в архитектурных конструкциях с использованием средств информационного моделирования зданий

Автор: Татьяна Чичугова

Университет Флориды
2015

Применение технологий в цифровом проектировании и строительстве переживает бурное развитие. Однако сегодня все больше дизайнеров склонны возвращаться к природе и находить там свое вдохновение. Очень важно помнить, что архитектура – ​​это дизайн, созданный для людей, который должен быть доступным, удобным и эстетически красивым. Чтобы объединить эти потребности, в этом исследовании предлагается модульная конструкция, основанная на анализе естественных биологических форм (бионики) с использованием технологий информационного моделирования зданий (BIM). Основным подходом к этому исследованию является использование природы как источника вдохновения для открытий и модели изучения природных форм для создания инновационных бионических структурных систем.

Эта диссертация посвящена анализу и проектированию формы усеченного октаэдра для начального модуля здания.Эта форма (кроме кубов) из всех платоновских и архимедовых тел способна плотно упаковать пространство. Конечная цель исследования состоит в том, чтобы предложить концепцию дизайна для доступных по цене, структурно надежных и привлекательных с архитектурной точки зрения зданий.

В 1920 году в книге «Биология за пределами принципа удовольствия» Зигмунд Фрейд сказал: «Биология — это действительно страна неограниченных возможностей. Мы можем ожидать, что он даст нам самую удивительную информацию, и мы не можем предположить, какие ответы он даст нам через несколько десятков лет.

Сегодня архитекторы и инженеры-строители часто обращаются к природе, биологии и другим дисциплинам, чтобы черпать в них вдохновение для своего концептуального дизайна. Есть так много примеров, когда природа и биология могут помочь нам в создании новых технологий и подходов. Огненный жук может обнаружить пожар в лесу в радиусе 50 миль. Искусственные детекторы будут в 100 раз менее эффективны, чем это насекомое, которое не требует электричества или сжигания окаменелостей. Еще один вдохновляющий пример — паутина.Это самый прочный биологический материал в мире. Исследование Аризонского государственного университета (журнал «Наука и природа», 2011 г.) показывает, что паутина в пять раз прочнее рояльной проволоки. Все эти замечательные особенности законов природы помогают проектировщикам формировать так называемую стадию концептуального проектирования, на которой принимаются все основные решения.

Человек родился в природе и живет в природе, использует все природные ресурсы для выживания и создания себе лучших условий жизни, иногда «в значительной степени видоизменяя экологические и климатические системы мира». По этой причине всегда важно помнить, что люди являются частью природы, и они должны очень бережно относиться к ней и стараться учиться у ее совершенства, насколько это возможно. Все формы природы имеют в себе «архитектуру».

Чудо природы заключается в том, что она обладает огромной «способностью адаптироваться и значительно изменяться для создания новых форм, структур и свойств из существующих» (Майкл Вайншток, 2010). Не менее важно описание тесной связи между формой и поведением.Форма организма, здания или города меняется в зависимости от изменений в поведении окружающей среды. Например, города и растения в северных широтах выработали особое поведение, чтобы приспособиться к тому жизненному циклу, что те же самые поселения будут иметь совершенно другие черты в южных широтах. Другим примером природы является идеальная организация деревьев, где их ствол и ветви обеспечивают движущиеся пути для жидкостей, а также структурную стабильность и опору для листьев.

Кроме того, в этом исследовании используется еще одна интересная концепция — концепция «возникновения». В простом определении эмерджентность «применяется к свойствам системы, которые нельзя вывести из ее компонентов» (Майкл Вайншток, 2010). Очень важно, что все свойства «целого» так же важны, как и свойства любых более мелких частей при анализе динамики системы. Например, тело человека построено из идеально сбалансированных архитектурных и структурных систем.(Молекулы. Атомы, Клетки).

Атомы организуются и образуют совершенные структуры молекул, в то время как молекулы создают «сложную архитектуру белков» (Майкл Вайнсток, 2010). Этот процесс является началом построения иерархии структур тела, усложняющейся с каждым новым уровнем. Организм человека, несомненно, зависит от всех процессов низкоуровневых структур, однако они не обязательно описывают его поведение.

В следующих главах основное внимание будет уделено вышеуказанным концепциям и подробному изучению структуры и поведения отдельных клеток и сравнению их с поведением организма, построенного из этих клеток.

Есть два процесса, которые создали основу для возникновения всех живых форм: «эмбриологическое развитие от одной клетки до взрослой формы» и «эволюция различных видов форм в течение длительного времени» (Майкл Вайншток, 2010). Это исследование будет охватывать оба процесса, искать сходства и различия и применять эти знания к архитектурному дизайну.

 

Бионика – будущее машиностроения? › Блог Krones AG

 

Мы наблюдаем кондора, всю элегантность и грацию, величественно парящего в безоблачном небе.Его гигантские крылья внушают страх. Кому-нибудь приходит в голову, что концы этих крыльев можно использовать как принцип стабилизации полета?

В современных самолетах так называемые «крылышки» уже успешно используются.

Мы наблюдаем колонии муравьев, которые умело организуются, чтобы добраться от места сбора пищи до гнезда кратчайшим путем. Кому-нибудь приходит в голову, что такие вещи можно рассчитать математически и что логистические компании уже получают от этого выгоду?

Исследователи Bionic много думают об этом.Их задача состоит в том, чтобы расшифровать принципы из природы и перенести их в мир техники. Любой, кто занимается дизайном, может многому у него научиться. Потому что у природы другое мышление.

Принципы техники часто диаметрально противоположны принципам природы.

В машиностроении большая часть работы выполняется с помощью сжимающих сил. В природе с растягивающими силами.

В машиностроении преимущественно используются двигатели вращения. В природе моторы сокращения.

В машиностроении проектируют прочные, устойчивые наружные оболочки. В природе оболочки легкие и податливые.

В машиностроении конструкции бывают прямолинейными и угловатыми. В природе нет ни углов, ни прямых линий.

Сравнивая кровать с гамаком, мы можем четко различить с точки зрения дизайнера несопоставимые подходы, связанные с «традиционной конструкцией» и «бионическим дизайном».

 

Почему бионика?

Благодаря новым технологиям производства в будущем производство малых партий будет более рентабельным; ограничения по форме практически исключены. Это означает, что нам придется принять принципы природы, чтобы прийти к хорошим решениям. И для этого существует бесчисленное множество подходов, из которых птичьи крылья и муравьиная логистика — лишь два. Даже половые органы мошек ( tanytarsus sylvaticus ) служат образцом для технических систем. По этому принципу устроены стыковочные механизмы космических кораблей.

Сейчас мы проведем мысленный эксперимент. Сегодня мы рассмотрим, как могла бы выглядеть линия розлива напитков в будущем, если бы она была спроектирована на принципах бионики.

 

Двигатели в природе

Прежде всего, давайте посмотрим на диски. Как природа проектирует двигатели? Как я уже упоминал, в технике преимущественно используются двигатели, приводящиеся в движение вращением. Это электродвигатели, которые с помощью катушки преобразуют электрическую энергию во вращательное движение. Однако в природе двигатели движутся за счет сжатия. Сердце является мотором такого рода. Мышца, перекачивающая кровь по телу посредством сокращения. Здесь атриовентрикулярный и полулунный клапаны обеспечивают движение крови в правильном направлении.Высокоэффективный и в прямом смысле слова долговечный двигатель, но отличающийся по конструкции от электродвигателя.

 

Мембранная оболочка

Внешняя оболочка бионической линии представляет собой мембрану. Легкие и гибкие. В противном случае машины всегда имеют жесткий внешний корпус. Стальная оболочка, которая должна быть достаточно жесткой, чтобы поддерживать себя. Защитные ограждения машин в первую очередь предназначены для защиты людей от доступа к вращающимся частям. Для этой цели достаточно тонкой внешней оболочки.Кожа млекопитающих тоже является одной из таких мембранных конструкций: она защищает их от повреждений и температурных воздействий. В технике этот принцип используется в концепции BMW «GINA». И внешняя оболочка Allianz Arena в Мюнхене — тоже мембранная конструкция. На самом деле это самая большая мембранная конструкция в мире.

 

Эффект лотоса

Корпус нашей линейки бионических устройств, конечно же, обладает грязеотталкивающей поверхностью с так называемым «эффектом лотоса».Помимо архетипического листа лотоса, листья капусты также обладают водоотталкивающей поверхностью с микроскопически маленькими неровностями, покрытыми воском. Сегодня уже существуют легко очищаемые покрытия, такие как PTFE (тефлон) или водоотталкивающая ткань NanoSphere, использующая эффект лотоса.

 

Самовосстанавливающийся
В нашей линии трещины на внешней оболочке восстанавливаются сами по себе, так же как в природе раны закрываются сами по себе. Сегодня это уже относится к таким материалам, как «Биобетон» («органический бетон»), который способен снова склеивать мелкие трещины.Или надувная самовосстанавливающаяся опорная конструкция Tensairity®, которую можно использовать для возведения временных мостов и крыш. Самовосстанавливающиеся пены предотвращают утечку воздуха при повреждении мембран.

 

Рост

Несущая конструкция нашей бионической линии создана по образцу роста деревьев. Это позволяет избежать напряжения надреза, и, тем не менее, используется только абсолютно необходимое количество материала. Звучит так, как будто это повлечет за собой очень сложную конструкцию.Но это не так.

Это связано с тем, что с помощью метода треугольника растяжения профессора доктора Клауса Маттека и Исследовательского центра в Карлсруэ можно очень просто реконструировать рост деревьев.

 

 

Легкие конструкции

Природа предпочитает легкие конструкции. Эстетически привлекательные, которые мы встречаем в костях, в сотах и ​​в листьях кувшинок. Структура нашей линии имеет скелетную форму. Подобная структура также встречается у радиолярий , одноклеточных обитателей воды с красивым гармоничным скелетом из опала.

 

Транспорт

В нашей бионической линии контейнеры транспортируются к отдельным модулям с помощью дронов. Рыбы, пчелы, птицы и муравьи – все эти существа сбиваются в косяки и рои. В случае экспедиторов разработчики программного обеспечения моделируют свои подходы к муравьиным колониям, чтобы обеспечить оптимальное планирование поездки. Потому что муравьи всегда находят кратчайший путь в поисках пищи, отмечая наилучший путь феромонами.Первые муравьи спонтанно выбирают маршрут, а следующие затем оптимизируют его.

 

Бионическая линия

Этих тем на данный момент достаточно, чтобы мы разработали нашу бионическую линию: она в основном выглядит как набор ульев. В этом нет ничего удивительного, поскольку между линией розлива напитков и ульем, несомненно, существует множество ассоциаций. У нас есть подвешенный к потолку технологический блок, состоящий из нескольких разных станций.Они приводятся в действие двигателями сокращения. Дроны автономно доставляют контейнеры на отдельные станции, где они заполняются, закрываются и печатаются. Внешние оболочки станций представляют собой легкие гибкие мембраны, усиленные шестиугольной каркасной структурой, внутри которой имеется филигранная губчатая структура.

Вот вам и мысленный эксперимент. Но так ли уж далек этот полет фантазии от реальности? Будущее нас удивит.

 

%PDF-1.5 % 90 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 90 401 0000000016 00000 н 0000008827 00000 н 0000008962 00000 н 0000009163 00000 н 0000008483 00000 н 0000009212 00000 н 0000009412 00000 н 0000009574 00000 н 0000010114 00000 н 0000010603 00000 н 0000010824 00000 н 0000011052 00000 н 0000011129 00000 н 0000011818 00000 н 0000011854 00000 н 0000012519 00000 н 0000013162 00000 н 0000013570 00000 н 0000013807 00000 н 0000014422 00000 н 0000015067 00000 н 0000015691 00000 н 0000015842 00000 н 0000015998 00000 н 0000016060 00000 н 0000016701 00000 н 0000017277 00000 н 0000017315 00000 н 0000019985 00000 н 0000021034 00000 н 0000021105 00000 н 0000021198 00000 н 0000021354 00000 н 0000021560 00000 н 0000021764 00000 н 0000022005 00000 н 0000022066 00000 н 0000022117 00000 н 0000022323 00000 н 0000022529 00000 н 0000022724 00000 н 0000022785 00000 н 0000022836 00000 н 0000023043 00000 н 0000023249 00000 н 0000023448 00000 н 0000023509 00000 н 0000023560 00000 н 0000023767 00000 н 0000023972 00000 н 0000024170 00000 н 0000024230 00000 н 0000024283 00000 н 0000024487 00000 н 0000024692 00000 н 0000024916 00000 н 0000024977 00000 н 0000025028 00000 н 0000025273 00000 н 0000025334 00000 н 0000025386 00000 н 0000025593 00000 н 0000025800 00000 н 0000026019 00000 н 0000026080 00000 н 0000026132 00000 н 0000026298 00000 н 0000026506 00000 н 0000026697 00000 н 0000026758 00000 н 0000026810 00000 н 0000027020 00000 н 0000027227 00000 н 0000027420 00000 н 0000027481 00000 н 0000027532 00000 н 0000027737 00000 н 0000027942 00000 н 0000028120 00000 н 0000028181 00000 н 0000028232 00000 н 0000028404 00000 н 0000028624 00000 н 0000028685 00000 н 0000028736 00000 н 0000028944 00000 н 0000029146 00000 н 0000029337 00000 н 0000029398 00000 н 0000029449 00000 н 0000029657 00000 н 0000029863 00000 н 0000030110 00000 н 0000030171 00000 н 0000030222 00000 н 0000030412 00000 н 0000030608 00000 н 0000030780 00000 н 0000030841 00000 н 0000030892 00000 н 0000031099 00000 н 0000031227 00000 н 0000031333 00000 н 0000031399 00000 н 0000031450 00000 н 0000031570 00000 н 0000031626 00000 н 0000031676 00000 н 0000031783 00000 н 0000031839 00000 н 0000031903 00000 н 0000032022 00000 н 0000032078 00000 н 0000032129 00000 н 0000032235 00000 н 0000032291 00000 н 0000032343 00000 н 0000032454 00000 н 0000032490 00000 н 0000032600 00000 н 0000032666 00000 н 0000032717 00000 н 0000032783 00000 н 0000032835 00000 н 0000033054 00000 н 0000033110 00000 н 0000033156 00000 н 0000033212 00000 н 0000033258 00000 н 0000033314 00000 н 0000033360 00000 н 0000033577 00000 н 0000033633 00000 н 0000033680 00000 н 0000033900 00000 н 0000033956 00000 н 0000034002 00000 н 0000034221 00000 н 0000034277 00000 н 0000034323 00000 н 0000034542 00000 н 0000034598 00000 н 0000034645 00000 н 0000034850 00000 н 0000034906 00000 н 0000034952 00000 н 0000035171 00000 н 0000035227 00000 н 0000035273 00000 н 0000035329 00000 н 0000035375 00000 н 0000035431 00000 н 0000035477 00000 н 0000035699 00000 н 0000035755 00000 н 0000035801 00000 н 0000036023 00000 н 0000036079 00000 н 0000036125 00000 н 0000036344 00000 н 0000036400 00000 н 0000036446 00000 н 0000036664 00000 н 0000036720 00000 н 0000036766 00000 н 0000036985 00000 н 0000037041 00000 н 0000037087 00000 н 0000037307 00000 н 0000037363 00000 н 0000037409 00000 н 0000037465 00000 н 0000037511 00000 н 0000037567 00000 н 0000037613 00000 н 0000037831 00000 н 0000037887 00000 н 0000037933 00000 н 0000038122 00000 н 0000038178 00000 н 0000038225 00000 н 0000038420 00000 н 0000038476 00000 н 0000038522 00000 н 0000038735 00000 н 0000038791 00000 н 0000038837 00000 н 0000039055 00000 н 0000039111 00000 н 0000039157 00000 н 0000039213 00000 н 0000039259 00000 н 0000039315 00000 н 0000039361 00000 н 0000039417 00000 н 0000039463 00000 н 0000039676 00000 н 0000039732 00000 н 0000039778 00000 н 0000039997 00000 н 0000040053 00000 н 0000040099 00000 н 0000040294 00000 н 0000040350 00000 н 0000040396 00000 н 0000040615 00000 н 0000040671 00000 н 0000040717 00000 н 0000040937 00000 н 0000040993 00000 н 0000041040 00000 н 0000041248 00000 н 0000041304 00000 н 0000041350 00000 н 0000041406 00000 н 0000041452 00000 н 0000041508 00000 н 0000041554 00000 н 0000041774 00000 н 0000041830 00000 н 0000041876 00000 н 0000042097 00000 н 0000042153 00000 н 0000042199 00000 н 0000042419 00000 н 0000042475 00000 н 0000042521 00000 н 0000042738 00000 н 0000042794 00000 н 0000042841 00000 н 0000043040 00000 н 0000043096 00000 н 0000043142 00000 н 0000043361 00000 н 0000043417 00000 н 0000043463 00000 н 0000043682 00000 н 0000043738 00000 н 0000043785 00000 н 0000044008 00000 н 0000044064 00000 н 0000044110 00000 н 0000044331 00000 н 0000044387 00000 н 0000044433 00000 н 0000044489 00000 н 0000044535 00000 н 0000044591 00000 н 0000044637 00000 н 0000044858 00000 н 0000044914 00000 н 0000044960 00000 н 0000045178 00000 н 0000045234 00000 н 0000045280 00000 н 0000045499 00000 н 0000045555 00000 н 0000045601 00000 н 0000045819 00000 н 0000045875 00000 н 0000045921 00000 н 0000046140 00000 н 0000046196 00000 н 0000046242 00000 н 0000046461 00000 н 0000046517 00000 н 0000046563 00000 н 0000046619 00000 н 0000046665 00000 н 0000046721 00000 н 0000046767 00000 н 0000046985 00000 н 0000047041 00000 н 0000047087 00000 н 0000047305 00000 н 0000047361 00000 н 0000047407 00000 н 0000047625 00000 н 0000047681 00000 н 0000047727 00000 н 0000047933 00000 н 0000047989 00000 н 0000048035 00000 н 0000048256 00000 н 0000048312 00000 н 0000048358 00000 н 0000048414 00000 н 0000048460 00000 н 0000048516 00000 н 0000048562 00000 н 0000048782 00000 н 0000048838 00000 н 0000048885 00000 н 0000049064 00000 н 0000049120 00000 н 0000049166 00000 н 0000049385 00000 н 0000049441 00000 н 0000049487 00000 н 0000049666 00000 н 0000049722 00000 н 0000049768 00000 н 0000049990 00000 н 0000050046 00000 н 0000050092 00000 н 0000050312 00000 н 0000050368 00000 н 0000050414 00000 н 0000050470 00000 н 0000050517 00000 н 0000050573 00000 н 0000050619 00000 н 0000050811 00000 н 0000050867 00000 н 0000050913 00000 н 0000051040 00000 н 0000051096 00000 н 0000051142 00000 н 0000051361 00000 н 0000051417 00000 н 0000051464 00000 н 0000051651 00000 н 0000051707 00000 н 0000051753 00000 н 0000051809 00000 н 0000051855 00000 н 0000051911 00000 н 0000051957 00000 н 0000052177 00000 н 0000052233 00000 н 0000052279 00000 н 0000052497 00000 н 0000052553 00000 н 0000052599 00000 н 0000052655 00000 н 0000052701 00000 н 0000052757 00000 н 0000052803 00000 н 0000053022 00000 н 0000053078 00000 н 0000053125 00000 н 0000053346 00000 н 0000053402 00000 н 0000053448 00000 н 0000053667 00000 н 0000053723 00000 н 0000053769 00000 н 0000053965 00000 н 0000054021 00000 н 0000054067 00000 н 0000054286 00000 н 0000054342 00000 н 0000054388 00000 н 0000054610 00000 н 0000054666 00000 н 0000054712 00000 н 0000054925 00000 н 0000054981 00000 н 0000055027 00000 н 0000055247 00000 н 0000055303 00000 н 0000055349 00000 н 0000055529 00000 н 0000055585 00000 н 0000055631 00000 н 0000055851 00000 н 0000055907 00000 н 0000055953 00000 н 0000056173 00000 н 0000056229 00000 н 0000056275 00000 н 0000056495 00000 н 0000056551 00000 н 0000056598 00000 н 0000056817 00000 н 0000056873 00000 н 0000056919 00000 н 0000056975 00000 н 0000057021 00000 н 0000057077 00000 н 0000057123 00000 н 0000057342 00000 н 0000057398 00000 н 0000057444 00000 н 0000057612 00000 н 0000057668 00000 н 0000057714 00000 н 0000057906 00000 н 0000057962 00000 н 0000058009 00000 н 0000058228 00000 н 0000058284 00000 н 0000058330 00000 н 0000058528 00000 н 0000058584 00000 н 0000058630 00000 н 0000058686 00000 н 0000058733 00000 н 0000058789 00000 н 0000058835 00000 н 0000058891 00000 н трейлер ]>> startxref 0 %%EOF 94 0 объект>поток Okv$+’tdv. hbK(0hyL2F~L[AMBR?&yOLj( +9b)nIC

Бионическая форма конструкции электровоза и снижение аэродинамического сопротивления — Архив транспорта — Том Том. 48, вып. 4 (2018) — BazTech

Конструкция бионической формы электровоза и снижение аэродинамического сопротивления — Архив транспорта — Том Том. 48, вып. 4 (2018) — БазТех — Ядда

ЕН

Bionics широко используется во многих областях.Предыдущие исследования по применению бионики в локомотивах и транспортных средствах в основном были сосредоточены на оптимизации формы высокоскоростных поездов, но исследования по проектированию бионической формы в области электровозов проводятся редко. В этом исследовании изучался метод проектирования обтекаемых электровозов в соответствии с принципами бионики. Крокодилы были выбраны в качестве бионического объекта из-за их мощной и обтекаемой формы головы. Во-первых, геометрические характерные линии были извлечены из головы крокодила путем анализа особенностей головы.Во-вторых, в соответствии с реальными требованиями к размерам головки электровоза был выполнен эскиз бионической головы электровоза от руки путем корректировки положения и масштаба линий геометрической характеристики. Наконец, методом неравномерных рациональных В-сплайнов была создана трехмерная цифровая модель бионического электровоза «крокодил», созданы основные и вспомогательные линии управления. Чтобы проверить эффект снижения лобового сопротивления бионического электровоза «крокодил», было выполнено численное моделирование аэродинамического сопротивления бионического электровоза «крокодил» и электровоза с обтекаемым корпусом на разных скоростях на открытом воздухе с использованием программного обеспечения CFD ANSYS FLUENT16. 0. Геометрические модели электровозов типа «крокодил-бионический» и «обтекаемый» были объединены в три вагона, а именно, локомотив + средний вагон + локомотив, и размер двух геометрических моделей был одинаковым. Определены размеры и сетки поля течения. А затем, в соответствии с принципом относительности движения, были определены граничные условия поля течения. Результаты показали, что бионический электровоз «крокодил» продемонстрировал хорошие аэродинамические характеристики. На шести дискретных скоростях в диапазоне 40–240 км/ч коэффициент аэродинамического сопротивления бионического электровоза «крокодил» уменьшился на 7.в среднем на 7% по сравнению с электровозом с обтекаемым кузовом.

Библиогр. 22 поз., рис., таб., взры

• Школа машиностроения и электротехники, Ланьчжоуский университет Цзяотун, Ланьчжоу, Китай

• Школа машиностроения и электротехники, Ланьчжоуский университет Цзяотун, Ланьчжоу, Китай

• Школа машиностроения и электротехники, Ланьчжоуский университет Цзяотун, Ланьчжоу, Китай

• Школа машиностроения и электротехники, Ланьчжоуский университет Цзяотун, Ланьчжоу, Китай

• [1] БЕЙКЕР, К.J., 2010. Обтекание высокоскоростных поездов. Журнал ветроэнергетики и промышленной аэродинамики, 98 (6/7), 266-298.
• [2] БЕЛЛ, Дж. Р., БЕРТОН, Д., ТОМПСОН, М. К. и др., 2015. Анализ движущейся модели встречного потока и следа высокоскоростного поезда. Журнал ветротехники и промышленной аэродинамики, 2015 (136), 127-137.
• [3] DU, J., GONG, M., TIAN, A., et al., 2014. Исследование снижения лобового сопротивления высокоскоростного поезда на основе бионических негладких ребер.Журнал железнодорожной науки и техники, 11 (5), 70-76.
• [4] JEONG, S.M., LEE, S.A., RHO, JH, et al., 2015. Исследование конструкции пантографа высокоскоростного поезда для снижения шума и сопротивления с помощью вычислительного анализа. Журнал Fluids Engineering, 20 (2), 67-72.
• [5] KHIER, W., BREUER, M., DURST, F., 2000. Структура обтекания поездов в условиях бокового ветра: численное исследование. Компьютеры и жидкости, 29(2), 179-195.
• [6] Лу, Дж.N., XU, B.C., ZHI, JY, et al., 2017. Изображение бионического дизайна для моделирования головы высокоскоростного поезда. Журнал машиностроения, 34 (9), 106-110.
• [7] MAIER, M., SIEGEL, D., THOBEN, K., 2013. Перенос естественных микроструктур в бионические предложения по легкому дизайну. Журнал бионической инженерии, 10 (4), 469-478.
• [8] МИНДУР, Л., 2017 г. Развитие итальянских железных дорог в период 2002-2015 гг., включая высокоскоростные железнодорожные линии. Научный журнал Силезского технического университета.Серия Транспорт, 96, 115-127.
• [9] OH, H.K., KWON, H., KWAK, M., et al., 2016. Измерение и анализ пограничного слоя верхнего бокового потока высокоскоростного поезда с использованием экспериментов в аэродинамической трубе с масштабированной моделью. Журнал Корейского общества железных дорог, 19(1), 11-19.
• [10] ПАЗ, К., СУАРЕС, Э., ГИЛ, К., 2017. Численная методология оценки влияния шпал на поток под кузовом высокоскоростного поезда. Журнал ветротехники и промышленной аэродинамики, 2017(167), 140-147.
• [11] СЛОБОДА О., КОРБА П., ХОВАНЕК М. , ПИЛА Дж. и др., 2016. Численный подход к аэроупругости. Научный журнал Силезского технического университета. Серия Транспорт, 93, 115-122.
• [12] ТИАН, штаб-квартира, 2009. Механизм формирования аэродинамического сопротивления высокоскоростного поезда и некоторые меры по его снижению. Журнал Центрально-Южного технологического университета, 16 (1), 166–171.
• [13] ТОНГ Дж., Сюй С., ЧЕНЬ Д., 2017 г.Дизайн бионического лезвия для овощерезки. Журнал бионической инженерии, 14 (1), 163-171.
• [14] WANG, D., ZHAO, W., MA, S., 2007. Применение численного моделирования CFD при проектировании высокоскоростных поездов. Журнал Китайского железнодорожного общества, 29 (5), 64–68.
• [15] WANG, JG, CHEN, S.H., WANG, QJ, 2014. Влияние бионической ромбической текстуры поверхности на фрикционный шум высокоскоростного поезда. Журнал дорожного движения и транспорта, 14 (1), 43-48.
• [16] WANG, Z., GAO, K., SUN, Y., 2016. Влияние бионических устройств в различных масштабах на износ алмазных долот с бионической пропиткой. Журнал бионической инженерии, 13 (4), 659-668.
• [17] WU, Z., YANG, E., DING, W., 2017. Проектирование крупных обтекаемых головных вагонов высокоскоростных поездов и расчет аэродинамического сопротивления. Архивы транспорта, 44(4), 89-97.
• [18] XIAO, J.P., HUANG, Z.X., CHEN, L., 2013.Обзор аэродинамических исследований высокоскоростного поезда. Механика в машиностроении, 35(2), 1-12.
• [19] YI, Q., MAO, R.X., ZHANG, S., 2012. Применение бионического формообразующего дизайна в промышленном дизайне железнодорожных транспортных средств. Электровозы и общественный транспорт, 35 (3), 58–62.
• [20] ЮАНЬ Ф., ЮАНЬ Э., ИГНАТ М., АРДЕЛИН И., 2017 г. Бионическое исследование магнитных бактерий с применением к механомагнитным микроманипуляторам. Procedia Engineering, 174, 1128-1139.
• [21] ZHANG, J., LI, J., TIAN, H., et al., 2016. Влияние граничных условий земли и колес на численное моделирование аэродинамических характеристик высокоскоростного поезда. Журнал жидкостей и конструкций, 2016 (61), 249-261.
• [22] ZHOU, L.C., DAI, R., CHEN, X., 2014. Применение дизайна бионики в конструкции китайского высокоскоростного поезда. Дизайн, 2014(17), 57-58.

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na dzialność upowszechniającą naukę (2019).

bwmeta1.element.baztech-39d42974-65c5-4d43-a056-39be2a69df47

JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.

Биомимикрия: 10 лучших примеров биомиметического дизайна

Пирамиды, небоскребы, сверхзвуковой полет — несмотря на невероятную изобретательность и инженерные способности, которые человечество продемонстрировало за последние тысячелетия, мы постоянно ищем новое вдохновение и способы улучшить наши проекты. Учитывая, что эволюция использует миллионы лет проб и ошибок для совершенствования своих замыслов в природе, логично, что человеческое строительство может извлечь выгоду из ее влияния.

Этот подход к человеческим инновациям через подражание природе называется биомиметическим дизайном и вдохновил многих из наших величайших творений – от зданий до бионических автомобилей, вот некоторые из любимых примеров.

Китовые ветряные турбины

Бугорчатые бугорки на горбатом ките (Megaptera Novaeangliae) © Getty

Горбатый кит весит невероятные 36 тонн, но при этом является одним из самых элегантных пловцов, ныряльщиков и прыгунов в море. Как впервые исследовал Фрэнк Фиш, биомеханик, эти аэродинамические способности в значительной степени связаны с неровными выступами на передней части его плавников, называемыми бугорками.

Подобно отросткам крыльев самолетов, киты используют плавники под разными углами наклона для увеличения подъемной силы. Однако при слишком большом наклоне произойдет обратное, и они заглохнут – потеря подъемной силы из-за турбулентности течения и образования водоворотов в воде.

Сравнивая неровные лезвия с лезвиями с гладкими краями, Фиш и его коллеги обнаружили, что сваливание происходит под гораздо большим углом с бугорками — фактически увеличение почти на 40 процентов. Они пришли к выводу, что этот более высокий угол был полезен для кита, позволяя ему маневрировать по узким кругам, поэтому они кружат и заманивают свою добычу в «сеть» из пузырей.

Дальнейшие испытания, проведенные Фишем, также показали, что ветряные турбины с зазубренными кромками оказались более эффективными и тише, чем типичные гладкие лопасти. Это привело к созданию технологии бугорков WhalePower, компании, разрабатывающей ряд продуктов с технологией бугорков с широким спектром применения лопастей, включая ветряные турбины, гидроэлектрические турбины, ирригационные насосы, вентиляционные насосы.

Коробка-рыба и машина Bionic

Несмотря на громоздкий внешний вид кузовка, он имеет низкое сопротивление потоку и коэффициент аэродинамического сопротивления, равный нулю.06. Для сравнения, пингвины, плавающие по воде, имеют коэффициент 0,19.

В 2005 году, вдохновившись большой конструкционной прочностью и малой массой кузовка, компания Mercedes Benz разработала Bionic Car, который, как сообщается, обладает меньшим лобовым сопротивлением, большой жесткостью, малым весом и значительно меньшим расходом топлива, чем традиционные автомобили.

Конечно, только потому, что что-то кажется идеальным в естественном мире, не обязательно означает, что это работает так же и в промышленном дизайне.Возможно, вы заметили явное отсутствие на дорогах транспортных средств в форме бионических автомобилей, что, вероятно, связано с тем, что исследование 2015 года показало, что форма рыбы-кузова совсем не снижает лобовое сопротивление и фактически делает ее более неустойчивой, что отлично подходит для рыбы-коробки. с 50 миллионами лет эволюции, чтобы довести до совершенства искусство быть рыбой-коробкой, менее подходящей для перевозки людей.

Зимородок и Синкансэн

Скоростной поезд «Синкансэн» проносится мимо горы Фудзи с характерным носом в виде зимородка © Getty

Япония славится невероятной скоростью и эффективностью своих поездов.Однако при скоростях более 300 км/ч сверхскоростные пассажирские экспрессы представляли собой проблему создания огромного звукового удара каждый раз, когда они выезжали из туннеля. К сожалению, результат изменения атмосферного давления, этот источник шумового загрязнения сильно беспокоил местных жителей и заставлял инженеров решать эту проблему.

Они так и сделали, и черпали вдохновение из довольно неожиданного источника: Зимородка. Зимородки — мастера путешествий между воздухом и водой с очень небольшим всплеском.Как и Зимородок, скоростной поезд Синкансэн оснащен длинным носом в форме клюва. Это значительно снижает уровень шума, производимого поездом, но при этом потребляет на 15% меньше электроэнергии и движется на 10% быстрее, чем раньше.

Липучка

Жорж де Местраль был вдохновлен на изобретение липучки после того, как заметил, как легко колючки прилипают к шерсти его собаки. Изучив их под микроскопом, он заметил простую конструкцию крошечных крючков на концах колючек.Они могли цеплять петлей что угодно, например, мех и ткань, и он воспроизвел это синтетически. В его двухкомпонентной системе застежек-липучек используется полоска из нейлона со свободной петлей напротив полоски крошечных крючков, и с тех пор она широко используется и пользуется популярностью.

Птицы и полет

Эскиз Леонардо да Винчи для орнитоптера

Возможно, один из самых известных примеров биомимикрии очевиден в истории человеческих полетов.Леонардо да Винчи широко известен как ключевой инициатор его развития, поскольку он провел первые настоящие исследования птиц и человеческого полета в 1480-х годах. Его первоначальный проект, названный «Орнитоптер», так и не был создан, но он послужил основой для демонстрации того, как человек потенциально может летать.

Несколько дизайнеров и инженеров работали над этой концепцией, вдохновленной птицей, в последующие годы, например, Отто Лилиенталь совершил более 2500 полетов на планере, но только в 1903 году братья Райт подняли в воздух первый двигатель тяжелее воздуха. машина в управляемом и устойчивом полете.Эта технология определила развитие авиации 20-го века и технологии, используемые в воздухе сегодня.

Гидрофобия, вдохновленная Lotus

  Эффект лотоса , также известный как супергидрофобность, представляет собой эффект, наблюдаемый на листьях цветка лотоса, где вода не может смачивать поверхность и просто скатывается. Это высокое отталкивание обусловлено наноструктурой плоскости, где микровыступы, покрытые воскообразными гидрофобными материалами, отталкивают воду.Это также механизм самоочищения, так как частицы грязи также прилипают к молекуле воды.

Копируя этот процесс, CeNano разработала nanotol — гидрофобный (водоотталкивающий), липофобный (жироотталкивающий) и олеофобный (маслоотталкивающий) герметик, который можно распылять на вещества для придания им собственной супергидрофобности. Их применение огромно, и наблюдать за ними невероятно приятно.

Жуки-водосборники

Вероятно, одно из наших любимых существ из нового эпического сериала Дэвида Аттенборо  Планета Земля II , африканский пустынный жук Намиб собирает воду, конденсируя туман в капли воды в выпуклостях на своем панцире.По мере того как водоотталкивающие гребни выравнивают неровности, они постепенно направляют канал воды к голове жука, чтобы он мог пить.

Вдохновленные этим, исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) воспроизвели эту конструкцию из стекла и пластика. Это позволило им собирать незначительное количество воды, как спина жука, но также обеспечило им заземление для других целей, помимо сбора тумана в пустыне. Например, создание охлаждающих устройств или использование при очистке токсичных разливов.

Биомиметическая архитектура

Центр Истгейт в Хараре, Зимбабве, является примером биомимикрии в невероятных масштабах. Зеленая архитектура является крупнейшим в стране офисным и торговым комплексом, в котором не используются обычные кондиционеры или отопление, но поддерживается регулируемая температура в течение всего года.

Архитектор Мик Пирс был вдохновлен термитниками на создание здания, поскольку они демонстрируют оригинальную самоохлаждающуюся структуру.Это связано с их системой вентиляции, включающей процесс открытия и закрытия вентиляционных отверстий по всей насыпи, которые регулируют конвекционные потоки воздуха. Центр Истгейт использует аналогичный процесс, поскольку он втягивает воздух и нагревает/охлаждает его вместе с массой здания. Это зависит от того, какая среда более горячая – здание или воздух. Инновационное здание потребляет на 10% меньше энергии, чем обычные здания того же размера!

Стекло, безопасное для птиц

© Getty Images

Подсчитано, что 100 миллионов птиц погибают каждый год в результате влета в стекло, и причина очевидна — они просто не воспринимают прозрачную структуру как физический барьер.Чтобы решить эту проблему, компания разработала биомиметическое стекло Ornilux Birdsafe Glass, вдохновленное отражающими ультрафиолетовое излучение нитями паутины, которую птицы видят и поэтому избегают. Это явная взаимная выгода для обоих видов, и поэтому Ornilux стремилась воспроизвести это с помощью своего пересекающегося УФ-стекла.

Куртка из кожи акулы

Изучая биологические процессы кожи акулы, ученые НАСА смогли скопировать микроскопические узоры дентрикулов, чтобы создать пленку «ребрышек».Эта пленка, сравнимая с зубцами кожи акулы, уменьшает сопротивление и препятствует прикреплению микроорганизмов (например, водорослей) к поверхности. Это было очень выгодно для морских судов, таких как парусная лодка Stars & Stripes , которая была покрыта риблетами НАСА и выиграла Кубок Америки 1987 года.

Тем не менее, экологические преимущества риблетов заключаются в снижении трения, поскольку они экономят энергию и деньги (например, в виде топлива). Это привело к его дальнейшему развитию и использованию в покрытиях для корпусов кораблей, подводных лодок, самолетов и даже для купальных костюмов для людей.

Существует также огромный финансовый стимул, так как уменьшение лобового сопротивления может сэкономить тысячи фунтов стерлингов. Например, исследователи подсчитали, что снижение лобового сопротивления на 1 процент может сэкономить одному самолету примерно 25 000 галлонов топлива в год.

Подробнее:

Airbus Group — новаторская бионическая 3D-печать; Учимся у природы

Опубликовано Airbus Group | www.airbusgroup.com/Airbus-stories

• Autodesk и Airbus представили самый большой в мире напечатанный на 3D-принтере компонент салона самолета: «бионическую перегородку», отделяющую пассажирский салон от кухни.Инновационный дизайн имитирует органическую клеточную структуру и рост костей, присущие живым организмам.
• Перегородка для снижения веса (и топлива)

Прорыв в будущее Airbus A320
Для пассажиров это ничем не примечательная часть салона самолета, но для производителей самолетов это одна из многих важных частей большой инженерной головоломки по минимизации веса при сохранении отличного дизайна и безопасности инфраструктуры.

Эта перегородка, закрепленная между местом для пассажиров и камбузом самолета, представляет собой разделительную стенку, которая в некоторых конфигурациях сидений будет использоваться для поддержки откидных сидений, используемых бортпроводниками во время взлета и посадки. Таким образом, он должен быть прочным, что при использовании традиционных материалов и производственных процессов делает его тяжелым и громоздким.

Структура новой бионической перегородки представляет собой радикальное изменение, поскольку в ней отсутствует большая часть материала, веса и объема, присущих традиционному дизайну.Вместе Autodesk и Airbus объединили опыт экспертов по 3D-печати APWorks , дочерней компании Airbus Group, в сотрудничестве с экспертами по генеративному дизайну из TheLiving, студии Autodesk.

Бионическая перегородка Airbus была продемонстрирована в Университете Autodesk (Фото предоставлено Airbus Group, Copyright © Airbus Group, 2016)

Имитация структуры клеток и костей
роста, а затем производится с использованием методов 3D-печати.

Разрушительный потенциал
Результат проекта оправдывает ожидания: очень прочная, но при этом легкая перегородка, вес которой на 45 % (30 кг) меньше, чем у существующих конструкций. Это делает бионическую перегородку новаторской разработкой для сектора, в котором меньший вес означает меньший расход топлива.

Этот новаторский процесс проектирования и производства делает конструкцию более прочной и легкой, чем это было бы возможно при использовании традиционных процессов.(Фото предоставлено Airbus Group, Copyright © Airbus Group, 2016)

Применительно ко всему салону и к текущему отставанию самолетов A320, по оценкам Airbus, новый подход к проектированию может сократить выбросы CO2 до 465 000 метрических тонн в год.

Фото предоставлено Airbus Group, Copyright © Airbus Group 2016

Испытательный полет в 2016 году
Первый этап испытаний перегородки успешно завершен. Дальнейшие испытания будут проведены в 2016 году, включая испытательный полет на борту А320.

Scalmalloy® – легкий, высокопрочный материал

В новой бионической перегородке используется Scalmalloy®, сплав алюминия, магния и скандия второго поколения, созданный APWorks, дочерней компанией Airbus Group. APWorks делает проверенные аэрокосмические технологии и инновации доступными для других отраслей, уделяя особое внимание современным производственным процессам, таким как производство аддитивных слоев. и современные материалы.

Scalmalloy® Легкий высокопрочный материал (Фото предоставлено Airbus Group, Copyright © Airbus Group 2016)

Одним из таких новаторских материалов является Scalmalloy®.Специально разработанный для использования в 3D-печати, он обладает выдающимися механическими свойствами, а это означает, что он может подвергаться значительным нагрузкам и растяжениям, прежде чем сломается. Это первый раз, когда он был использован в больших масштабах внутри компонента самолета.

Фото предоставлено Airbus Group, Copyright © Airbus Group 2016

«Сочетание преимуществ металлической 3D-печати с новыми материалами, такими как Scalmalloy®, может значительно расширить возможности современных компонентов. В бионической перегородке Scalmalloy® доказывает свою эффективность для аэрокосмического сектора.”Йоахим Зеттлер, управляющий директор Airbus APWorks

Расцвет генеративного дизайна
Ключевым элементом в создании нового бионического раздела является быстрая эволюция генеративного дизайна. Это позволяет использовать возможности облачных вычислений для создания тысяч вариантов дизайна, отвечающих конкретным целям и ограничениям.

Генеративный дизайн позволяет исследовать новые решения, о которых даже опытные дизайнеры могли не подумать, при этом повышая качество и производительность проектирования.Поскольку проекты практически невозможно изготовить с использованием традиционных методов, аддитивные технологии производства, такие как 3D-печать, имеют решающее значение для успеха генеративного проектирования.

«Генеративный дизайн, аддитивное производство и разработка новых материалов уже меняют форму производства, и инновационные компании, такие как Airbus, демонстрируют, что возможно». Джефф Ковальски, технический директор Autodesk

3D-печать Airbus Bionic
Область бионики, изучение механики и структур мира природы и исследование их потенциального применения в современных технологиях, стала важным направлением деятельности Airbus.Она создала бионическую сеть, которая связывает ее экспертов по 3D-печати с академическими учреждениями, ведущими исследования в области бионики.

Сочетание быстро развивающейся 3D-печати с секретами природы обязательно откроет новые промышленные горизонты. Airbus Bionic Network совместно с университетами-партнерами уже разрабатывает несколько идей, применимых в авиации. (Фото предоставлено Airbus Group, Copyright © Airbus Group, 2016)

«Это не так просто, как копирование природы», — объясняет Питер Сандер из Emerging Technologies and Concepts в Airbus.«Успех бионики зависит от глубокого понимания природных материалов, а затем от разработки того, как применить эти знания в промышленном мире».

Возможности Airbus по использованию металлических порошков высокого качества и прочности увеличиваются. «Эти технологии в конечном итоге произведут революцию в том, как мы проектируем и строим самолеты, что позволит повысить эффективность использования топлива, комфорт пассажиров и резко сократить воздействие воздушного транспорта на окружающую среду в целом», — подчеркивает Сандер.

«Мы всегда стремимся раздвинуть границы новых технологий и изучить, как мы можем наилучшим образом внедрять инновации». Питер Сандер – Новые технологии и концепции Airbus

Вывод 3D-печати металлом на новый уровень
Доказательством этих новых технологий является метод селективного лазерного плавления, при котором тонкие слои расплавленного металла накладываются друг на друга. Этот метод позволяет использовать обычные промышленные сплавы, такие как сталь или титан, в 3D-печати, производя прочные компоненты с высокой точностью.

В партнерстве с профессором Клаусом Эммельманном из Технического университета Гамбурга и экспертом по селективному лазерному плавлению Фрэнком Херцогом Питер Сандер представил эту технологию Airbus. Чтобы продемонстрировать свой потенциал, команда напечатала бионический титановый кронштейн для A350 XWB.

Премия German Future Awards 2015, слева направо: Питер Сандер из Airbus, профессор Клаус Эммельманн, президент Германии Йоахим Гаук и эксперт по 3D-печати Франк Херцог. (Фото предоставлено Airbus Group, Copyright © Airbus Group, 2016)

Этот инновационный совместный проект был номинирован на премию German Future Awards 2015 (Deutscher Zukunftspreis), и Airbus планирует запустить серийное производство с использованием этого метода 3D-печати в 2016 году.

Бионическая сеть Airbus: поиск ответов в мире вокруг нас

Гигантские датские кувшинки невероятно сильны для чего-то такого тонкого. Твердая сотовая структура на нижней стороне этой водяной лилии позволяет ей выдерживать вес маленького ребенка. (Фото предоставлено Airbus Group, Copyright © Airbus Group, 2016) Эксперты Airbus использовали очень современные сканеры для изучения огромных листьев и обнаружили, что они содержат что-то похожее на сотовую структуру, используемую для обеспечения максимальной прочности при минимальном весе в самолетах. (Фото предоставлено Airbus Group, Copyright © Airbus Group, 2016) Сотовая структура водяных лилий менее регулярна и содержит более крупные зазоры, чем структура, используемая для деталей самолетов. В настоящее время Airbus изучает, какая комбинация материалов может привести к новой конструкции, позволяющей снизить вес. (Фото предоставлено Airbus Group, Copyright © Airbus Group, 2016) Первые прототипы конструкций на основе водяных лилий были созданы из пластика с использованием 3D-принтеров, а вскоре последовали и металлические детали. (Фото любезно предоставлено Airbus Group, Copyright © Airbus Group, 2016) Компания Airbus Bionic Network также разработала биовыдвижные поворотные корзины для усовершенствования багажных корзин.Основанное на челюстях морского черта, мурены и губана, решение позволяет увеличить вместимость багажных отсеков и облегчить доступ к ним, не занимая намного больше места в салоне. Это достигается за счет недорогой и не требующей обслуживания торсионной пружины. (Фото любезно предоставлено Airbus Group, Copyright © Airbus Group, 2016) Кроме того, университетские партнеры Airbus исследуют природу в поисках решений для борьбы с обледенением, оптимизации воздухозаборников, более прочных соединений фюзеляжа крыла и адаптивной задней кромки, которые устранят необходимость в закрылках. .(Фото предоставлено Airbus Group, Copyright © Airbus Group, 2016)

A irbus Group: We Make it Fly
Airbus Group является мировым пионером в области авиационных, космических и оборонных услуг, создавая передовые технологии.

Группа Airbus работает более чем в 170 точках по всему миру. Большая часть портфеля заказов компании и растущее промышленное присутствие теперь находятся за пределами ее европейских границ. Такие примеры можно увидеть на линиях окончательной сборки самолетов в Тяньцзине, Китай, и Мобиле, Алабама (США).Мы также производим вертолеты в Бразилии, поддерживаем исследовательские центры в Сингапуре, Индии , США , Китае и России , а также у нас есть центры технического обслуживания, ремонта и капитального ремонта (ТОиР) на пяти континентах.

(Верхнее фото) — Фото предоставлено Airbus Group, Copyright © Airbus Group 2016

Источник: Опубликовано Airbus Group, Ref. www.airbusgroup.com/Airbus-stories

Бионика в интерьере | ИнтерьерГолик.ком

Бионика. Это то, что вам нужно, если у вас в квартире есть интересные формы и пространства и вы хотите их подчеркнуть.
Изначально бионика означает использование биологии для новейших технологических достижений. Применительно к интерьеру это означает использование естественных форм в архитектуре и дизайне интерьера.

Ближе к природе – стиль бионики в архитектуре и дизайне интерьера

Интерьер в стиле бионики

Безусловно, это один из самых прогрессивных стилей дизайна, но в то же время наиболее близкий к природе.Он пытается имитировать формы из естественной среды и характеризуется плавными линиями, массивными формами, обычно используемыми во всей комнате/доме. Он приносит много воздуха и света. Бионика обычно включает в себя яркие цвета, глянцевые и зеркальные поверхности, повторяющиеся узоры, такие как клетки или природные орнаменты, но обычно с минимальной текстурой. Встроенные светильники используются, чтобы подчеркнуть пространство и формы.

Формы могут повторяться, но детали всегда остаются уникальными. Это гарантия индивидуального дизайна интерьера.

Наиболее ярко использование природных форм проявилось в великолепных творениях величайшего архитектора Антонио Гауди (дом Бальо, Дом Мила, парк Гуэля и др.). В мире много примеров проектов, когда инженеры, дизайнеры, архитекторы брали за основу живые и бионические конструкции. Это и Оперный театр в Сиднее, и дом «Кипарис» в Шанхае, и небоскреб SONY в Японии, и многие другие.

Интенсивное развитие бионики в дизайне интерьеров началось с бурным развитием строительных технологий, поиском альтернативных источников энергии, глобальной урбанизацией и появлением новых экологически чистых строительных материалов. Бионика зародилась в 1920-х годах, а в 70-х становится популярной и завоевывает самостоятельность как стиль.

В бионике функция тесно связана с формой. Традиционно создатели этого стиля стараются использовать минимум ресурсов при максимальной функциональности и эстетическом результате. В настоящее время он все чаще появляется не только в развлекательных заведениях, таких как оперные театры и торговые центры, но и в проектах частных домов. Это определенно стиль будущего.

Следующие две вкладки изменяют содержимое ниже.11 сентября 2013 г. Категория: Стили декорирования

Оставить ответ

.