¿Qué inspiraciones han obtenido las personas de los animales y las plantas?
Desde la antigüedad, la naturaleza ha sido fuente de diversos principios científicos y tecnológicos y de los principales inventos de la humanidad. En el mundo biológico existe una gran variedad de animales, plantas y sustancias que en el largo proceso de evolución han ido adquiriendo la capacidad de adaptarse a los cambios de la naturaleza para poder sobrevivir y desarrollarse. Los seres humanos viven en la naturaleza y son "vecinos" de las criaturas que los rodean. Las diversas y extrañas habilidades de estas criaturas atraen a la gente a imaginar e imitar. Los seres humanos utilizaron sus habilidades de observación, pensamiento y diseño para imitar a los seres vivos y, a través del trabajo creativo, crearon herramientas simples y mejoraron su capacidad y habilidad para luchar contra la naturaleza.
Las primeras herramientas utilizadas por el hombre - palos de madera y hachas de piedra, son sin duda el uso de palos de madera naturales y piedras naturales; el uso de agujas de hueso es sin duda una imitación de espinas de pescado... La creación y El estilo de vida de todas estas herramientas No se puede decir que ninguna de las opciones haya sido imaginada de la nada por los humanos. Solo se puede decir que son simulaciones directas de sustancias existentes en la naturaleza y ciertos métodos de composición. Son la etapa principal de la creación humana. También se puede decir que es el origen y prototipo del diseño biónico. Aunque es relativamente tosco y superficial, es la base de nuestro desarrollo actual.
En nuestro país existen desde hace tiempo ejemplos de imitaciones de criaturas. Según la leyenda, hace más de 3.000 años, nuestros antepasados imitaron a las aves y construyeron nidos en los árboles para protegerse de los depredadores. Hace más de 4.000 años, nuestros antepasados "vieron un globo volador y lo reconocieron como un coche", es decir, vieron; la hierba voladora giraba con el viento, inventó la rueda y fabricó un coche con ruedas. La construcción de la puerta de la montaña frente al salón principal en los templos antiguos se parece un poco a la postura de un elefante en términos de su estructura arquitectónica. Los pilares son redondos y gruesos, como si fueran como las patas de un elefante.
Los trabajadores valientes y trabajadores de la antigua mi patria han tenido durante mucho tiempo varias fantasías maravillosas sobre el hermoso cielo y las águilas volando. Según registros históricos de las dinastías Qin y Han, los chinos inventaron las cometas hace más de 2.000 años y las utilizaron para comunicaciones militares. Durante el Período de Primavera y Otoño y el Período de los Reinos Combatientes, Lu Ban, un artesano del Estado de Lu, cuyo verdadero nombre era Gongshu Ban, comenzó a desarrollar un pájaro de madera volador y se inspiró en una brizna de hierba dentada que podía volar; Se rascó la piel e inventó la sierra. Según "Du Yang Zabian", hubo un Han Zhihe en la dinastía Tang que era "bueno tallando madera en forma de luan, grulla, cuervo y urraca. El movimiento y la quietud al beber y picotear eran indistinguibles de los reales". Mantuvo la violencia en su vientre y la soltó. Las nubes voladoras pueden alcanzar una altura de tres pies a cien o doscientos pasos antes de descender "Durante la dinastía Han Occidental, algunas personas usaban plumas de pájaro para hacer alas y volaban hacia abajo. desde plataformas altas en un intento de imitar el vuelo de los pájaros. Los ejemplos anteriores son suficientes para mostrar que los trabajadores de la antigua mi país realizaron observaciones y estudios detallados sobre el aleteo y el vuelo de las aves. Esta fue también una de las primeras actividades de diseño biónico. El "Shenhuo Flying Crow", un arma cohete inventada en la dinastía Ming, también refleja el deseo de la gente de aprender de las aves.
Los trabajadores de la antigua mi patria también imitaban muy eficazmente a los animales acuáticos: los peces. Imitando a los peces que viven en el agua, los antiguos cortaban madera y cincelaban barcos, hacían cascos de madera con forma de pez y fabricaban remos dobles y simples después de imitar las aletas pectorales y la cola de los peces, ganando así la libertad. del transporte acuático. Más tarde, a medida que mejoró el nivel de producción, los barcos dragón que aparecieron estuvieron algo influenciados por las formas de muchos animales. El arma cohete "Dragón de fuego fuera del agua", utilizada en las antiguas batallas acuáticas, imita un poco a los animales. Los ejemplos anteriores ilustran que las primeras actividades de diseño biónico de los trabajadores en la antigua mi país crearon logros extraordinarios en el desarrollo de la gloriosa civilización antigua de mi país.
La historia de las civilizaciones extranjeras ha pasado en general por un proceso similar. En la antigua mitología griega, que contiene un rico conocimiento sobre producción, alguien usó plumas y cera para hacer alas y escapó del laberinto; según la leyenda, ésta se inspiró en la forma de la columna vertebral del pez y el paladar de la serpiente. salió el hueso. En el siglo XV, el astrónomo alemán Miller construyó una mosca de hierro y un águila mecánica y realizó demostraciones de vuelo.
Hacia 1800, Kelly, científico británico y uno de los fundadores de la aerodinámica, imitó las formas de huso de la trucha y la becada y encontró una estructura aerodinámica y de baja resistencia. Kelly también diseñó un ala curva que imitaba las alas de los pájaros, lo que jugó un papel importante en la promoción del nacimiento de la tecnología de la aviación. Durante el mismo período, el fisiólogo francés Maret realizó una cuidadosa investigación sobre el vuelo de las aves. En su libro "Animal Machines", presentó la relación entre el peso de las aves y el área de sus alas. El alemán Helmholtz también descubrió, estudiando animales voladores, que el peso de los animales voladores es proporcional al cubo de la linealidad del cuerpo. La investigación de Helmholtz señaló las limitaciones del tamaño corporal de los objetos voladores. A través de una investigación detallada y una cuidadosa imitación de los órganos de vuelo de las aves, y basándose en los principios de los mecanismos de vuelo de las aves, la gente finalmente creó un planeador capaz de realizar vuelos tripulados.
Más tarde, el diseñador diseñó el voladizo de la excavadora basándose en el cuerpo de la grúa. Durante la Primera Guerra Mundial, la gente se inspiró en los jabalíes que sobrevivieron a la guerra del gas venenoso y diseñaron un antigas. -modelo de virus basado en la nariz de la máscara de jabalí. ¿Qué principios utilizan los submarinos para flotar y hundirse de manera flexible en el océano? Aunque no tenemos pruebas para investigar si los diseñadores de submarinos consultaron el mundo biológico al diseñar submarinos, no es difícil imaginar que los diseñadores deben comprender que la vejiga natatoria es un órgano importante utilizado por los peces para cambiar la proporción de agua en el cuerpo de modo que puede flotar en el agua. Las ranas son anfibios. Los deportistas han estudiado cuidadosamente los movimientos de las ranas en el agua y han resumido un conjunto de movimientos de natación que ahorran trabajo y son rápidos: la braza. Además, las redes hechas para buceadores están hechas casi en su totalidad con la forma de las extremidades traseras de la rana, lo que mejora enormemente la capacidad del buceador para moverse en el agua.
2. La historia del diseño biónico
Desde la antigüedad, la naturaleza ha sido fuente de diversos principios científicos y tecnológicos humanos e importantes inventos. En el mundo biológico existe una gran variedad de animales, plantas y sustancias que en el largo proceso de evolución han ido adquiriendo la capacidad de adaptarse a los cambios de la naturaleza para poder sobrevivir y desarrollarse. Los seres humanos viven en la naturaleza y son "vecinos" de las criaturas que los rodean. Las diversas y extrañas habilidades de estas criaturas atraen a la gente a imaginar e imitar. Los seres humanos utilizaron sus habilidades de observación, pensamiento y diseño para imitar a los seres vivos y, a través del trabajo creativo, crearon herramientas simples y mejoraron su capacidad y habilidad para luchar contra la naturaleza.
Las primeras herramientas utilizadas por el hombre - palos de madera y hachas de piedra, son sin duda el uso de palos de madera naturales y piedras naturales; el uso de agujas de hueso es sin duda una imitación de espinas de pescado... La creación y El estilo de vida de todas estas herramientas No se puede decir que ninguna de las opciones haya sido imaginada de la nada por los humanos. Solo se puede decir que son simulaciones directas de sustancias existentes en la naturaleza y ciertos métodos de composición. Son la etapa principal de la creación humana. También se puede decir que es el origen y prototipo del diseño biónico. Aunque es relativamente tosco y superficial, es la base de nuestro desarrollo actual.
En nuestro país existen desde hace tiempo ejemplos de imitaciones de criaturas. Según la leyenda, hace más de 3.000 años, nuestros antepasados imitaron a las aves y construyeron nidos en los árboles para protegerse de los depredadores. Hace más de 4.000 años, nuestros antepasados "vieron un globo volador y lo reconocieron como un coche", es decir, vieron; la hierba voladora giraba con el viento, inventó la rueda y fabricó un coche con ruedas. La construcción de la puerta de la montaña frente al salón principal en los templos antiguos se parece un poco a la postura de un elefante en términos de su estructura arquitectónica. Los pilares son redondos y gruesos, como si fueran como las patas de un elefante.
Los trabajadores valientes y trabajadores de la antigua mi patria han tenido durante mucho tiempo varias fantasías maravillosas sobre el hermoso cielo y las águilas volando. Según registros históricos de las dinastías Qin y Han, los chinos inventaron las cometas hace más de 2.000 años y las utilizaron para comunicaciones militares. Durante el Período de Primavera y Otoño y el Período de los Reinos Combatientes, Lu Ban, un artesano del Estado de Lu, cuyo verdadero nombre era Gongshu Ban, comenzó a desarrollar un pájaro de madera volador y se inspiró en una brizna de hierba dentada que podía volar; Se rascó la piel e inventó la sierra. Según "Du Yang Zabian", hubo un Han Zhihe en la dinastía Tang que era "bueno tallando madera en forma de luan, grulla, cuervo y urraca. El movimiento y la quietud al beber y picotear eran indistinguibles de los reales". Mantuvo la violencia en su vientre y la soltó. Las nubes voladoras pueden alcanzar una altura de tres pies a cien o doscientos pasos antes de descender "Durante la dinastía Han Occidental, algunas personas usaban plumas de pájaro para hacer alas y volaban hacia abajo. desde plataformas altas en un intento de imitar el vuelo de los pájaros. Los ejemplos anteriores son suficientes para mostrar que los trabajadores de la antigua mi país realizaron observaciones y estudios detallados sobre el aleteo y el vuelo de las aves. Esta fue también una de las primeras actividades de diseño biónico. El "Shenhuo Flying Crow", un arma cohete inventada en la dinastía Ming, también refleja el deseo de la gente de aprender de las aves.
Los trabajadores de la antigua mi patria también imitaban muy eficazmente a los animales acuáticos: los peces. Imitando a los peces que viven en el agua, los antiguos cortaban madera y cincelaban barcos, hacían cascos de madera con forma de pez y fabricaban remos dobles y simples después de imitar las aletas pectorales y la cola de los peces, ganando así la libertad. del transporte acuático. Más tarde, a medida que mejoró el nivel de producción, los barcos dragón que aparecieron estuvieron algo influenciados por las formas de muchos animales. El arma cohete "Dragón de fuego fuera del agua", utilizada en las antiguas batallas acuáticas, imita un poco a los animales. Los ejemplos anteriores ilustran que las primeras actividades de diseño biónico de los trabajadores en la antigua mi país crearon logros extraordinarios en el desarrollo de la gloriosa civilización antigua de mi país.
La historia de las civilizaciones extranjeras ha pasado en general por un proceso similar. En la antigua mitología griega, que contiene un rico conocimiento sobre producción, alguien usó plumas y cera para hacer alas y escapó del laberinto; según la leyenda, ésta se inspiró en la forma de la columna vertebral del pez y el paladar de la serpiente. salió el hueso. En el siglo XV, el astrónomo alemán Miller construyó una mosca de hierro y un águila mecánica y realizó demostraciones de vuelo.
Hacia 1800, Kelly, científico británico y uno de los fundadores de la aerodinámica, imitó las formas de huso de la trucha y la becada y encontró una estructura aerodinámica y de baja resistencia. Kelly también diseñó un ala curva que imitaba las alas de los pájaros, lo que jugó un papel importante en la promoción del nacimiento de la tecnología de la aviación. Durante el mismo período, el fisiólogo francés Maret realizó una cuidadosa investigación sobre el vuelo de las aves. En su libro "Animal Machines", presentó la relación entre el peso de las aves y el área de sus alas. El alemán Helmholtz también descubrió, estudiando animales voladores, que el peso de los animales voladores es proporcional al cubo de la linealidad del cuerpo. La investigación de Helmholtz señaló las limitaciones del tamaño corporal de los objetos voladores. A través de una investigación detallada y una cuidadosa imitación de los órganos de vuelo de las aves, y basándose en los principios de los mecanismos de vuelo de las aves, la gente finalmente creó un planeador capaz de realizar vuelos tripulados.
Más tarde, el diseñador diseñó el voladizo de la excavadora basándose en el cuerpo de la grúa. Durante la Primera Guerra Mundial, la gente se inspiró en los jabalíes que sobrevivieron a la guerra del gas venenoso y diseñaron un antigas. -modelo de virus basado en la nariz de la máscara de jabalí. ¿Qué principios utilizan los submarinos para flotar y hundirse de manera flexible en el océano? Aunque no tenemos pruebas para investigar si los diseñadores de submarinos consultaron el mundo biológico al diseñar submarinos, no es difícil imaginar que los diseñadores deben comprender que la vejiga natatoria es un órgano importante utilizado por los peces para cambiar la proporción de agua en el cuerpo de modo que puede flotar en el agua. Las ranas son anfibios. Los deportistas han estudiado cuidadosamente los movimientos de las ranas en el agua y han resumido un conjunto de movimientos de natación que ahorran trabajo y son rápidos: la braza. Además, las redes hechas para buceadores están hechas casi en su totalidad con la forma de las extremidades traseras de la rana, lo que mejora enormemente la capacidad del buceador para moverse en el agua.
3. El desarrollo del diseño biónico
En los tiempos modernos, el desarrollo de la biología, la electrónica, la dinámica y otras disciplinas también ha impulsado el desarrollo del diseño biónico. Tomemos como ejemplo la creación de aviones:
Después de innumerables intentos de imitar el vuelo de los pájaros, la gente finalmente encontró la razón por la que los pájaros pueden volar mediante esfuerzos incansables: las alas de los pájaros están dobladas y planas cuando vuelan. , el flujo de aire de arriba es más rápido que el flujo de aire de abajo, por lo que la presión de abajo es mayor que la presión de arriba, por lo que las alas producen sustentación vertical hacia arriba. Cuanto más rápido vuelas, mayor es la sustentación.
En 1852, el francés Giffard inventó la nave espacial con globos; en 1870, el alemán Otto Lilienthal construyó el primer planeador. Lilienthal era un hombre intrépido y aventurero de finales del siglo XIX. En su ciudad natal, Pomerania, veía a las cigüeñas volar sobre su tejado con sus torpes alas y creía firmemente que los humanos podían volar. En 1891, comenzó a desarrollar un planeador monoplano con alas de murciélago de nervaduras curvas y también realizó él mismo vuelos de prueba. En los cinco años siguientes, realizó más de 2.000 vuelos en planeador y realizó estudios comparativos con aves, lo que proporcionó mucha información. Información valiosa. Los datos demuestran que la distancia recorrida por el flujo de aire a través de la superficie curva superior del ala es mayor que la distancia recorrida por el flujo de aire a través de la superficie plana debajo del ala, por lo que también es más rápida. Sólo así se puede garantizar el flujo de aire. converger en el punto del borde de salida del ala Cuanto más rápido se vuelve, más delgado se vuelve, creando una fuerte fuerza de succión que representa aproximadamente dos tercios de la sustentación del ala; el resto de la sustentación proviene de la presión de la parte inferior del ala; flujo de aire en el ala.
A finales del siglo XIX, la aparición del motor de combustión interna dio a la humanidad lo que siempre había soñado: alas. No hace falta decir que estas alas eran torpes, primitivas y poco confiables, pero eran las alas que permitían a los humanos volar con el viento y los pájaros.
Los hermanos Wright inventaron el avión real. Durante el proceso de diseño y producción del avión, les ha preocupado cómo hacer que el avión gire y cómo estabilizarlo. Para ello, los hermanos Wright estudiaron el vuelo de los pájaros. Por ejemplo, estudiaron cómo la tortuga hace caer un ala y mantiene el equilibrio girando el ala que cae; cómo el aumento de presión sobre el ala mantiene a la tortuga estable y equilibrada; Los dos hombres realizaron estos experimentos equipando su planeador con alerones en las puntas de las alas, que eran controlados por alguien en el suelo usando cuerdas para girar o doblar el planeador. Su segundo experimento exitoso fue controlar la dirección del avión manipulando un timón giratorio en la parte trasera del avión, usando el timón para girar el avión hacia la izquierda o hacia la derecha.
Más tarde, con el continuo desarrollo de los aviones, poco a poco fueron perdiendo sus formas voluminosas y feas originales, y se volvieron más simples y prácticos. Tanto el fuselaje como las alas de una sola curva exhiben líneas naturales como las de conchas marinas, peces y piedras bañadas por las olas. La eficiencia de los aviones ha aumentado y vuelan más rápido y más alto que antes. En los tiempos modernos, con el rápido desarrollo de la ciencia, la destrucción ambiental, el desequilibrio ecológico y el agotamiento de la energía, los humanos se han dado cuenta de un gran sentido de urgencia por volver a comprender la naturaleza y explorar una forma más armoniosa de vivir con la naturaleza. del diseño biónico para el desarrollo futuro de la humanidad. Precisamente en otoño de 1960 se celebró en Ohio (EE.UU.) el primer simposio sobre biónica, que se convirtió en la fecha oficial del nacimiento de la biónica.
Desde entonces, la tecnología biónica ha logrado un rápido desarrollo y ha sido ampliamente utilizada. El diseño biónico también se ha desarrollado rápidamente y han surgido una gran cantidad de trabajos de diseño biónico, como robots inteligentes, radares, sonares, órganos artificiales, controladores automáticos, navegadores automáticos, etc.
En los tiempos modernos, los científicos han desarrollado ojos de rana electrónicos basados en la estructura especial de los ojos de rana, que se utilizan para monitorear el despegue y aterrizaje de aviones y rastrear satélites artificiales diseñados con la forma; de la cabeza de un pato basado en principios aerodinámicos; imitando ciertos señuelos electrónicos para peces que atraen a los peces con los sonidos que les gustan a algunos peces; a través de la investigación sobre los principios de luminiscencia de las luciérnagas y moscas marinas, se obtuvieron nuevos métodos para convertir la energía química en energía luminosa, desarrollando así lámparas fluorescentes químicas, etc.
En la actualidad, el diseño biónico no sólo imita las dimensiones geométricas y la apariencia de los organismos vivos, sino que también estudia la estructura, función, conversión de energía, transmisión de información y otras excelentes características de los sistemas biológicos, y lo aplica en sistemas técnicos, mejorar los equipos de ingeniería existentes y crear nuevos procesos, dispositivos de automatización, componentes técnicos especiales y otros sistemas técnicos; al mismo tiempo, el diseño biónico proporciona principios y diseños para la creación de nuevos equipos científicos y tecnológicos, estructuras de construcción y nuevos procesos; Los pensamientos o planos también proporcionan una nueva dirección para el desarrollo del diseño moderno y sirven como "vínculo" para comunicar información entre la sociedad humana y la naturaleza.
La exploración del cerebro humano puede predecir que los futuros ordenadores electrónicos podrán tener funciones basadas en principios biológicos. En comparación, los ordenadores electrónicos actuales sólo pueden utilizarse como ábacos.
La investigación sobre la fotosíntesis de las plantas proporcionará una nueva forma de desarrollo médico para prolongar la vida humana y tratar enfermedades.
La investigación sobre la estructura y forma de los organismos vivos puede cambiar la apariencia de futuros edificios y productos. Que la gente regrese a la "naturaleza" desde el entorno físico artificial de la "ciudad".
El albatros es un ave marina que tiene un órgano para desalinizar el agua de mar: un "desalinizador". La investigación sobre la estructura y el principio de funcionamiento de su "desalinizador" puede inspirar a la gente a mejorar los antiguos o crear nuevos dispositivos de desalinización.
Las termitas pueden convertir la madera que comen en grasa y proteínas. Las investigaciones sobre su mecanismo inspirarán la síntesis artificial de estas sustancias.
Al mismo tiempo, el diseño biónico también puede tener un enorme impacto en la vida y la salud humana. Por ejemplo, las personas pueden utilizar la tecnología biónica para diseñar y fabricar órganos artificiales, como vasos sanguíneos, riñones, periostio, articulaciones, esófago, tráquea, uretra, corazón, hígado, sangre, útero, pulmones, páncreas, ojos, oídos y órganos artificiales. células. Los expertos predicen que a mediados y finales de este siglo, todos los órganos humanos, excepto el cerebro, podrán ser reemplazados por órganos artificiales. Por ejemplo, la sangre artificial de hidrocarburos líquidos que simula la función de la sangre puede producir y entregar nutrientes y desechos, y puede combinarse y separarse automáticamente con oxígeno y dióxido de carbono, simula la función renal y utiliza membranas antirreflectantes de fibra porosa para fabricar filtros sanguíneos, que también pueden usarse; Es un riñón artificial; simula el hígado y utiliza carbón activado o resina de intercambio iónico para adsorber y filtrar sustancias tóxicas para fabricar un desintoxicante hepático artificial; simula la función cardíaca y utiliza sangre y conducción unidireccional para formar un corazón artificial automático; circulador.
Con el desarrollo y la comprensión del universo, la humanidad no sólo comprenderá nuevas formas de vida en el universo, sino que también dotará a la humanidad de nuevos diseños y creará nuevos dispositivos sin precedentes en la tierra...
Características y contenido de investigación del diseño biónico
El diseño biónico es una disciplina de vanguardia que es una combinación de biónica y diseño. Su alcance de investigación es muy amplio y colorido, especialmente porque la biónica. y el diseño involucran muchas disciplinas de las ciencias naturales y sociales, por lo que es difícil dividir el contenido de la investigación del diseño biónico. Aquí los clasificamos en función de las diferentes aplicaciones de los sistemas biológicos simulados en el diseño. En resumen, los principales contenidos de investigación del diseño biónico son:
1. El diseño biónico morfológico estudia los organismos vivos (incluidos animales, plantas, microorganismos y humanos) y la existencia material natural (como el sol, la luna). , (viento, nubes, montañas, ríos, truenos, relámpagos, etc.) las formas externas y sus significados simbólicos, así como cómo aplicarlas y diseñarlas mediante las correspondientes técnicas de procesamiento artístico.
2. El diseño biónico funcional estudia principalmente los principios funcionales de los organismos vivos y las sustancias naturales, y utiliza estos principios para mejorar los sistemas técnicos existentes o construir nuevos para promover la mejora de productos o el desarrollo de nuevos productos.
3. El diseño biónico visual estudia el reconocimiento de imágenes por los órganos visuales de los organismos, el análisis y procesamiento de señales visuales y los procesos visuales correspondientes. Es ampliamente utilizado en el diseño de productos, diseño de comunicación visual y; entorno Bajo diseño.
4. El diseño biónico estructural estudia principalmente la aplicación de principios estructurales internos de organismos y sustancias naturales en el diseño, y es aplicable al diseño de productos y al diseño arquitectónico. Los más estudiados son los tallos y hojas de las plantas y las estructuras de los cuerpos, músculos y huesos de los animales.
A juzgar por el desarrollo del diseño biónico en el país y en el extranjero, el diseño biónico morfológico y el diseño biónico funcional son el foco de la investigación actual. En este artículo también se destacarán algunos aspectos de la biónica morfológica y el diseño de la biónica funcional.
Como tema interdisciplinario emergente, el diseño biónico tiene algunas características del diseño y la biónica, pero es diferente de estas dos disciplinas. En concreto, el diseño biónico tiene las siguientes características:
1. Artístico y científico
El diseño biónico es una rama y complemento del diseño moderno. Al igual que otras disciplinas del diseño, el diseño biónico también tiene su característica única: el arte. Dado que el diseño biónico se basa en ciertos principios de diseño y en ciertas teorías biónicas y resultados de investigación, es muy riguroso y científico.
2. Comercialidad
El diseño biónico sirve al diseño y a los consumidores. Al mismo tiempo, los excelentes trabajos de diseño biónico también pueden estimular el consumo, guiar el consumo y crear consumo.
3. Reversibilidad infinita
Las obras de diseño biónico basadas en la teoría del diseño biónico pueden encontrar el prototipo del diseño en la naturaleza durante el proceso de diseño, producción y venta de la obra. Los problemas encontrados pueden promover la investigación y el desarrollo del diseño biónico. Los objetos de investigación de la biónica son infinitos, y los objetos de investigación del diseño biónico también son infinitos. De manera similar, los prototipos del diseño biónico también son infinitos. Mientras estudiemos la naturaleza con concentración, nunca nos quedaremos sin talentos.
4. Conocimiento integral de la materia
Para familiarizarse y aplicar el diseño biónico es necesario tener ciertos conocimientos de matemáticas, biología, electrónica, física, cibernética, teoría de la información y ciencias humanas. Conocimientos básicos de mecánica, psicología, ciencia de materiales, mecánica, dinámica, ingeniería, economía, ciencia del color, estética, comunicación, ética y otras disciplinas afines.
5. El carácter interdisciplinar de las disciplinas
Para estudiar y comprender en profundidad el diseño biónico no sólo debemos comprender los conocimientos básicos de la biología y las ciencias sociales, sino también los conocimientos básicos de diseño.Es necesario tener una comprensión clara de los resultados de investigación actuales de la biónica. Es un nuevo tipo de asignatura interdisciplinar que surge de la intersección de varias disciplinas.
5. Métodos de investigación del diseño biónico
El método de investigación del diseño biónico es principalmente el "método de análisis de modelos":
1. Crear modelos y tecnologías biológicas.
Primero seleccione el objeto de investigación de la naturaleza, luego construya varios modelos físicos o modelos virtuales basados en este objeto, utilice diversos medios técnicos (incluidos materiales, procesos, computadoras, etc.) para estudiarlos y hacer matemáticas cuantitativas. base a través del análisis cualitativo y cuantitativo de organismos y modelos, transformar la forma y estructura de los organismos en funciones abstractas que puedan utilizarse en el campo técnico, y considerar el uso de diferentes materiales y procesos para crear nuevas formas y estructuras;
① Estudia la estructura y la forma de los organismos vivos en función de su función: crea modelos biológicos.
Encontrar los principios biológicos del objeto de investigación y formar una comprensión perceptiva del organismo a través de la percepción del organismo. A partir de la función, estudiamos la forma estructural de los seres vivos. Basándonos en el conocimiento perceptivo, eliminamos factores irrelevantes y los simplificamos para proponer un modelo biológico. Realizar análisis cualitativos contra prototipos biológicos y utilizar modelos para simular principios estructurales biológicos. El propósito es estudiar los principios estructurales del propio organismo.
② Partiendo de la forma estructural y logrando funciones abstractas: modelo de tecnología de fabricación
Basado en el análisis de organismos vivos, crea una base matemática cuantitativa y utiliza diversos medios técnicos (incluidos materiales, tecnología , etc.) para crear modelos técnicos que puedan experimentarse en productos. Captar firmemente la escala de cantidad y los principios funcionales abstractos a partir de formas y estructuras concretas. El objetivo es investigar y desarrollar el modelo técnico propiamente dicho.
2. Análisis e investigación de viabilidad
Después de establecer los modelos, inicie varios análisis de viabilidad e investigaciones sobre ellos:
① Análisis funcional
Encontrar los principios biológicos del objeto de investigación y formar una comprensión perceptiva del organismo a través de la percepción del organismo. A partir de la función se realiza un análisis cualitativo frente al prototipo biológico.
② Análisis morfológico externo
El análisis morfológico externo de un organismo puede ser abstracto o concreto. En este proceso se tuvieron en cuenta cuestiones como la ergonomía, el significado, los materiales y la tecnología de procesamiento.
③ Análisis de color
Al analizar el color, también es necesario analizar el entorno de vida de los organismos. ¿Es necesario estudiar por qué es este color? ¿Qué función cumple este color en este contexto?
④ Análisis de la estructura interna
Estudie la forma estructural de los seres vivos sobre la base de la comprensión perceptiva, elimine los factores irrelevantes y simplifíquelos mediante el análisis, descubra cuáles son dignos. Referencia en diseño. Un lugar de uso compartido.
⑤ Análisis de las reglas de movimiento
Utilice los medios de alta tecnología existentes para estudiar las reglas de movimiento de los organismos vivos, descubrir los principios de sus movimientos y resolver problemas en proyectos de diseño en un pregunta dirigida.
Por supuesto, también podemos realizar diversos análisis de viabilidad sobre otros aspectos de los organismos.
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- - Autor: Wen Gai
-- Hora de publicación: 2004-9-15 7:41:15
-- El fregado biónico detona una nueva revolución en las lavadoras
Bionic es sinónimo de alta tecnología, se refiere al uso de ciencia y tecnología de punta para imitar diversas sensaciones sensoriales y funciones de pensamiento y juicio de los seres vivos, con el fin de servir a la población de manera más efectiva. Los países no escatiman esfuerzos para incrementar la investigación en biónica. Se puede decir que el nivel de investigación en biónica es uno de los indicadores importantes de la fortaleza nacional integral de un país. Recientemente se lanzó al mercado la lavadora totalmente automática “Bionic Scrubbing” desarrollada por Royalstar Group, aplicando la tecnología biónica al campo de las lavadoras, lo que ha supuesto un impacto revolucionario.
Se entiende que este tipo de lavadora tiene primero una función de red de inteligencia neuronal, que puede imitar la capacidad de juicio humano y determinar el programa de lavado, el tiempo de lavado y el nivel de agua en función del peso, la textura y el grado de suciedad de la ropa alta y baja para lograr las mejores condiciones de lavado. En segundo lugar, tiene la función de tabla de lavar. La varilla de fregar de la lavadora puede frotar hacia adelante y hacia atrás como desee. Este roce se controla dentro de los 300 grados, lo que puede garantizar que la ropa se lave limpia y evitar que se enrede. En tercer lugar, elimina el ruido causado por la rotación de bielas mecánicas, manivelas, engranajes y otros componentes contenidos en el dispositivo de transmisión mecánica de las lavadoras tradicionales. Es impulsado directamente por un motor sin escobillas de imán permanente de CC para prevenir eficazmente la generación de ruido. .
El motor sin escobillas de imán permanente de CC puede ahorrar un 50 % de electricidad.
El motor sin escobillas de imán permanente de CC puede realizar una regulación continua de la velocidad bajo el control del controlador electrónico y puede ajustar con precisión la velocidad. Controla el número y el ángulo de cada rotación de la varilla de fregado. Por lo tanto, se pueden configurar diferentes programas de lavado para diferentes texturas de ropa y niveles de suciedad, imitando efectivamente la velocidad e intensidad del fregado manual y realizando un fregado "biónico". Además, utilizar un motor de imán permanente de CC ahorra un 50 % más de energía que utilizar un motor de CA.
La tecnología de frenado electrónico minimiza el ruido
Los consumidores que poseen lavadoras se preocupan por los ruidos fuertes cuando reemplazan sus lavadoras, siempre esperan tener una lavadora sin ruidos. .
La lavadora "fregadora biónica" puede cumplir exactamente este requisito.
Esto se debe principalmente a que la lavadora “Bionic Scrubbing” utiliza un motor electrónico para lograr el frenado electrónico. Al frenar, el propio motor desacelera rápidamente, evitando así el ruido y las vibraciones que se generan cuando otras lavadoras utilizan fricción mecánica. frenado, logrando un funcionamiento silencioso.
La varilla de fregado garantiza que no se produzcan residuos durante el proceso de lavado.
Los consumidores con experiencia en el uso de lavadoras saben que hay un filtro en la parte superior del tambor de lavado de la lavadora. Máquina para filtrar la ropa durante el lavado. Pero la lavadora "biónica" no tiene ese filtro. Los expertos de la industria explican que esto se debe a que la estructura interna de la lavadora "biónica" es fundamentalmente diferente de la de las lavadoras de pulsador y tambor. El motor impulsor utilizado por la lavadora "Bionic Scrubbing" es una varilla de fregado vertical, que puede transferir energía cinética desde el centro a los alrededores. Cuando se enciende la lavadora, la varilla de fregado impulsa la ropa a lo largo de la pared del barril en un ángulo de no más de 300 grados, lo que evita efectivamente que la ropa se enrede debido a la rotación continua y los desechos generados por la fricción con la pared del barril. El lavado es limpio, sin enredos, sin fricción y ciertamente no necesita filtro. El movimiento de ida y vuelta de la ropa a lo largo de la pared del barril es muy similar al movimiento de ida y vuelta de la ropa en la tabla de lavar, y puede lograr el efecto de lavado de manos. De ahí el nombre de la lavadora "fregadora biónica". .
(Seleccionado de "Guía de compras en boutiques")
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-- Autor: Dead Vine Old Tree
-- Hora de publicación: 2004-9-20 17:56:29
-- Discusión Biomimética Fabricación
Shi Hanmin
Resumen ilustra las similitudes entre los procesos de fabricación y los fenómenos de la vida: ordenamiento basado en mecanismos de autoorganización, replicación individual basada en modelos de información y mediante un alto grado de adaptabilidad resultante. del proceso de evolución. Discuta la connotación básica de la fabricación biónica y señale los contenidos principales que la ciencia de la fabricación moderna debe aprender de los fenómenos de la vida y las ciencias de la vida. Incluyen tecnología de la información perfecta, métodos de formación y procesamiento de crecimiento controlados por genes, materiales orgánicos con rendimiento superior, inteligencia biológica maravillosa. , métodos eficientes de optimización y optimización, así como una estructura organizativa y un modo de operación avanzados. Se presentan sugerencias para fortalecer la alianza entre disciplinas y promover la investigación sobre tecnología de fabricación biónica.
Palabras clave ciencia de fabricación, ciencias de la vida, fabricación biónica
Código de clasificación de información y biblioteca china nº TB17
Haga clic para explorar el documento
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-- Autor: victoria
-- Release Time: 2004-9-22 11:31:35
-- Componentes estructurales
Para componentes, cuando las áreas de sección transversal son las mismas, coloque los materiales como lo más lejos posible entre sí. La posición del eje es la forma de la sección transversal efectiva. Curiosamente, esta conclusión también se refleja en los tejidos de muchos animales y plantas en la naturaleza. Por ejemplo: "Blast Zhijin Grass", los tallos de muchas plantas que pueden soportar fuertes vientos son estructuras vasculares y sus secciones transversales son huecas. Los huesos que soportan la carga de peso y el movimiento tienen huesos densos distribuidos alrededor de la sección transversal, mientras que la médula blanda llena la cavidad interna. De esta conclusión se derivan las losas de piso huecas, las vigas en forma de caja, las vigas de chapa de sección transversal en forma de I, las estructuras de placas plegadas, las estructuras espaciales de paredes delgadas, etc., que se utilizan a menudo en estructuras de construcción.
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- - Autor: victoria
-- Hora de publicación: 2004-9-22 11:32:15
-- Cebra
Las cebras viven en el continente africano, y su apariencia es diferente a la de los caballos comunes, pase lo que pase, las rayas en sus cuerpos son colores protectores evolucionados para adaptarse a su entorno de vida. De todas las cebras, la cebra lesbiana es la más grande y hermosa. Su altura de hombros es de 140-160 cm, sus orejas son redondas y grandes y sus rayas densas y numerosas. Las cebras suelen permanecer cerca de ñus, elands, gacelas y avestruces en las praderas para defenderse de los enemigos naturales. La aplicación de rayas de cebra a aplicaciones militares es un ejemplo muy exitoso de biónica.
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- - Autor: victoria
-- Hora de publicación: 2004-9-22 11:33:14
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Hongcun se encuentra a 11 kilómetros al norte de Yixian Condado y a 65 kilómetros del kilómetro Tunxi. Hongcun fue construido en el período Shaoxi de la dinastía Song del Sur y tiene una historia de más de 800 años.
La gente de Guhongcun tomó la iniciativa de ser pionera en la "biónica" y planeó y construyó una aldea con forma de vaca y un sistema de agua artificial que son "únicos en China". Mirando toda la aldea, el Leigang en el extremo oeste se alza alto e imponente. como " Los dos árboles imponentes a la entrada de la aldea son como "cuernos de buey"; los cuatro puentes que cruzan el río Jiyang por delante y por detrás son como "patas de vaca"; cientos de edificios antiguos de las dinastías Ming y Qing están alineados en el pueblo