Презентация по экологии МАСТЕРСКАЯ ЖИВОЙ ПРИРОДЫ

БИОНИКА - наука, которая занимается изучением строения живых организмов для создания новых приборов и механизмов. - это изучение живой природы с целью улучшения техники.

Благодаря этой рекламе сайт может продолжать свое существование, спасибо за просмотр.

БИОНИКА Бионика – самая популярная из молодых наук, возникшая в 60-х годах 20-го столетия. Название происходит от древнегреческого слова «бион» – элемент жизни, буквально живущий. Эмблемой бионики является скальпель и паяльник, соединенные знаком интеграла, а девизом – «Живые прототипы – ключ к новой технике» Бионика – это наука, занимающаяся изучением построения и функционирования биологических систем, их применения для коренного усовершенствования уже существующих и создания новых машин, приборов, аппаратов, строительных конструкций и т.д. В процессе продолжительной эволюции природа создала на Земле бесчисленное множество живых организмов, многие из которых по праву могут быть отнесены к «Живым инженерным системам», функционирующим очень точно, научно и экономично, отличаются поразительной точностью, способностью реагировать на тончайшие изменения внешней среды, запоминать и учитывать эти изменения, приспосабливаться к ним. Бионика выделяет несколько направлений: Биологическое и медицинское, математическое и техническое и др.

Бионика в медицине Изобретение анестезии в медицине способствовало наблюдение за осами. Осы впрыскивали нервнопаралитическое вещество в область нервных стволов пауку, полностью его парализуя, но не убивая его, который неподвижно лежал в осином гнезде до появления личинок и служил им кормом.

Игла-скарификатор, служит для забора крови, сконструирована по принципу, полностью повторяет строение зуба-резца летучей мыши, укус которой безболезнен и сопровождается сильным кровотечением.

Привычный нам поршневой шприц имитирует кровососущий аппарат – комара и блохи, с укусом которых знаком каждый человек.

Применяемый во время хирургической операции скальпель за несколько веков не изменил своей первоначальной формы, до сих пор повторяет форму тростникового листа с его природной режущей кромкой.

Примером современной бионики в медицине служит технология реконструкции и наращивание зубной эмали, наращивание ногтей и волос. Основой для этой технологии является принцип построения морских губок, а также техника строения гнезд стрижей-саланганов. Оба этих принципа основаны на химиоотвердевающей и светоотвердевающей методиках.

Мало кто знает, что состояние глубокой спячки многих мелких грызунов и насекомых в зимнее время, при котором замедляется обменный процесс в органах и тканях, помогло проводить операции на сердце и головном мозге. В это время осознанно переохлаждают тело человека для замедления обменных процессов в тканях и органах.

Это лишь самые простые примеры, дошедшие до нас буквально из глубины веков. Многие медицинские инструменты имеют прообраз среди представителей живого мира. Современное развитие бионики касается множества медицинских технологий

Парашют Пушистые «парашютики» замедляют падение семян одуванчика на землю, точно также, как парашют замедляет падение человека. Математическое и техническое моделирование

Снегоступы Лапы американских зайцев-беляков на ступнях окружены пушистыми «ковриками», благодаря чему их вес лучше распределён и они могут ступать по мягкому снегу. Снегоступы – обувь для охотников в Арктике –созданы абсолютно по такому же принципу: они распределяют вес тела по всей площади обуви.

Липучка (велькро) В 1957 году обыкновенный репейник, который цеплялся за шерсть собаки, вдохновил швейцарского инженера Жоржа де Мистраля на изобретение «липучки». Потратив на своё изобретение целых 8 лет, он создал «липучку» - синтетический материал, сделанный из двух нейлоновых полосок. Одна покрыта крошечными петельками, а вторая мельчайшими крючочками. Когда их соединяют вместе, они крепко прилипают друг к другу, но могут легко снова разделиться.

Ребристая форма листа придает им по сравнению с другими листьями, дополнительную жесткость, прочность и устойчивость в пространстве. Принцип сопротивляемости конструкции по форме, существующий в природе, нашел широкое применение в современном строительстве.

«Роль стебля, главным образом, архитектурная: это твердый остов всей постройки»– говорил русский ученый К.А.Тимирязев. Природа в своей мастерской создавала растения по всем правилам строительной техники. Примерами тому являются растение пухонос из семейства осоковых и фабричная труба. Их конструкции в поперечном сечении оказались удивительно похожими, хотя создавались независимо друг от друга На основе принципов построения природных высотных конструкции строители проектируют высотные здания нового типа типа стволовой конструкции. По принципу строения стебля пшеницы разработан проект высотного здания, у которого основание более узкое, чем средняя часть. Упругие демпферы, разделяющее здание по высоте на несколько элементов, снижают силу ветрового напора и сокращают нагрузку на основание.

Узоры на покрышке шины Наши пальцы покрыты мелким узором складок и углублений, которые помогают удерживать гладкие или мокрые предметы. Узоры на покрышке шины – увеличенный вариант того же приспособления – гарантируют, что шины не будут скользить на мокрой дороге.

Застёжка-молния Перо состоит из тысяч тончайших ворсинок, укреплённых вдоль его стержня. Каждая ворсинка снабжена микроскопическими крючочками. Они сцепляются таким образом, что создают, ровную плотную поверхность пера. Внутри скользящего замка застёжки-молнии находятся клинья, которые либо соединяют, либо разъединяют зубчики. Эти зубчики плотно и надёжно цепляются крючками друг за друга.

Изготовление бумаги Люди делают бумагу, обрабатывая древесину и превращая её в мягкую массу, которая затем выжимается, очищается, отбеливается и раскатывается в листы. Осы – изобретатели естественного способа бумажного производства. Они строят гнёзда из частиц пережёванной древесины, смачивая их своей слюной. Древесно-стружечная плита является аналогичным материалом, только осиная слюна заменена искусственным клеем.

Архитектура и строительство Идеи 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.

Дамбы Бобры перекрывают плотинами небольшие реки, создавая запруды, где сооружают хижины. Их дамбы настолько хорошо построены, что могут держаться веками. Люди возводят дамбы для создания больших искусственных водоёмов, содержащих миллионы литров воды. Эти огромные запасы воды используются в домах, на фабриках, заводах.

Туннель Суслики выкапывают длинные лабиринты, соединённых между собой туннелей. Главное в них – хорошая циркуляция воздуха, поэтому они сооружают вулканоподобные вентиляционные башни. Туннель под Ла-Маншем – один из самых гигантских инженерных проектов 20 века. Он предназначен для скоростной железнодорожной перевозки между Великобританией и Францией. Вентиляционные системы гарантируют безопасность от ядовитых веществ и газов, а также делают воздух чистым.

Охранная система Погремушка на конце хвоста гремучей змеи –своего рода охранная система, созданная самой природой. Её сигнал отпугивает нападающих. Люди оснащают свои дома охранной системой, чтобы уберечь жилище от воров.

Конструкция зданий Сложная сеть прожилок на нижней стороне листа гигантской водяной лилии надёжно укрепляет и поддерживает его обширную поверхность. Подобное расположение жилок было скопировано в некоторых конструкциях зданий, самое знаменитое из них - Хрустальный дворец в Лондоне.

Архитекторы, дизайнеры, инженеры, психологи и биологи разработали проект «Вертикальный бионический город-башня». Через 15 лет в Шанхае должен появится этот город. Он рассчитан на 100 тысяч человек. В основу проекта положен «принцип конструкции дерева». Башня-город будет иметь форму кипариса высотой 1228м, в башне будет 300 этажей, 12 вертикальных кварталов между ними перекрытия-стяжки с садами. Тщательно продуманная конструкция аналогично строению ветвей и всей кроны кипариса.

Ученым из Института реабилитации Чикаго удалось создать бионический протез, который позволяет пациенту не только управлять рукой с помощью мыслей, но и распознавать некоторые ощущения. Обладательницей бионической руки стала Клаудиа Митчелл (Claudia Mitchell), в прошлом служившая в морском флоте США. В 2005 году Митчелл пострадала в аварии. Хирургам пришлось ампутировать левую руку Митчелл по самое плечо. Как следствие, нервы, которые могли бы быть в дальнейшем использованы для контроля над протезом, остались без применения.

Основными направлениями нейробионики являются изучение нервной системы человека и животных и моделирование нервных клеток-нейронов и нейронных сетей. Это дает возможность совершенствовать и развивать электронную и вычислительную технику.

Асташенков П.Т. Что такое бионика./ М.: Научно -популярная библиотека, 2007 Бурень В.М., Бурень О.В. Биология и нанотехнологии: Материалы для современной и будущей бионики./М.: Маркет, 2006 Воронцова З. Мастерская природы./М.: Изобразительное искусство, 1981 Кан Г.С. Мастерская живой природы./Интернет – ресурс www.libex.ru Крайзмер Л.П., Сочивко В.П. Бионика./М.: Радиоэлектроника, 2009 Лебедев Ю.С. Архитектурная бионика./М.: Стройиздат, 2005 Литинецкий И.Б. Бионика./М.: Просвещение, 1976 ТОП – 10 технологий в бионике./ Интернет – ресурс http://hadrahabr.ru Цойх М.С. Бионика./М.: Научно – популярная библиотека, 2008 Презентации по теме «Бионика»./ Интернет - ресурсы

БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ