Bionik

Ein Zweig der Kybernetik, der sich mit der Konstruktion technischer Geräte und Systeme sowie der Lösung verschiedener technischer Probleme befasst und auf der Untersuchung der Funktionsweise von Organen und Systemen in der lebenden Natur basiert. Im Laufe der Entwicklung sind aus verschiedenen biologischen Objekten überraschend effektive, wirtschaftliche und äußerst zuverlässige Geräte (Organe, Gewebe) entstanden, die zudem minimale Abmessungen aufweisen.

Steigende Anforderungen an die Parameter technischer Systeme (Genauigkeit, Zuverlässigkeit, geringer Energieverbrauch, großer Speicher, Abmessungen, Fähigkeit zur automatischen Anpassung an sich ändernde Situationen und äußere Bedingungen) haben daher dazu geführt, dass Tiere und pflanzliche Organismen eingesetzt werden müssen als „Prototypen“ im Bau technischer Anlagen, die den Anforderungen genügen. Aufgabe der Bionik ist es daher, verschiedene biologische Systeme und Prozesse zu untersuchen, um hocheffiziente technische Systeme aufzubauen und technische Probleme zu lösen.

Um die Fähigkeiten biologischer Systeme auf technische Systeme zu übertragen, bedarf es zunächst einer gründlichen Untersuchung bestimmter Lebensprozesse und der Entwicklung von Methoden zur mathematischen Beschreibung und mathematischen Modellierung von in biologischen Objekten ablaufenden Prozessen. Mit der Bionik ist auch die Konstruktion von Modellen von Elementen biologischer Systeme (z. B. Wahrnehmungs- und Informationsverarbeitungsorgane, Elemente des Nervensystems usw.) verbunden.

Mit Methoden der Bionik werden zahlreiche Probleme gelöst: der Bau kleiner und zuverlässiger Navigationssysteme; Bau von Erkennungsgeräten für Informationswahrnehmungssysteme; Entwicklung von Methoden zum Sammeln, Kodieren, Sammeln und Verarbeiten von Informationen; Miniaturisierung von Elementen und Blöcken elektronischer Geräte; Entwicklung von Konvertern chemischer und biochemischer Energie in mechanische Energie; Bau verschiedener bioelektrischer Geräte (z. B. Prothesen); Entwicklung von Unterwasserkommunikationssystemen und beweglichen Unterwassergeräten usw.

Dementsprechend nehmen in der Bionik Studien zu ähnlichen, aber fortschrittlicheren Systemen bei Tieren einen großen Platz ein: „Antennen“ bei Schmetterlingen und Motten, Ultraschallkommunikation bei Fischen und Meerestieren, Navigationssysteme bei Vögeln sowie Mechanismen biologischer Uhren , Ultraschallortung von Fledermäusen, Bewegungsmerkmale von Fischen und Meerestieren usw.

Auf dem Gebiet der Bionik arbeiten Spezialisten verschiedener Berufe – Ingenieure, Ärzte, Psychologen, Physiologen, Biologen, Mathematiker, Physiker, Chemiker usw. Nur durch die gemeinsame Arbeit verschiedenster Spezialisten ist es möglich, die Probleme der Bionik erfolgreich zu lösen.

Die Bionik steht erst am Anfang ihrer Entwicklung. Allerdings gibt es durchaus zahlreiche Beispiele erfolgreicher Forschung. So wurden Bodengeschwindigkeitsmesser für Flugzeuge in Analogie zum facettierten Gerät des Insektenauges, Geräte zur Stabilisierung von Flugzeugen, Geräte zur Navigation um die Sonne bei Wolken und viele andere Geräte entwickelt. Gleichzeitig haben Fortschritte auf dem Gebiet der Bionik es ermöglicht, das Verständnis vieler biologischer Prozesse zu vertiefen, was wiederum für den Bau vieler technischer Geräte genutzt werden kann.

Bionik – als neues Phänomen in der Architektur: Entstehungsgeschichte

Bionik (von griechisch „bion“ – lebender Organismus, „aenos“ – Hand) ist eine neue Richtung in der Architektur, die auf der Anwendung der Prinzipien biologischer Systeme und Strukturen in Konstruktion und Design basiert. Ihre Ideen gehen mit der Zeit und nutzen fortschrittliche Technologien, um einzigartige und innovative Projekte zu schaffen. Aber wer sind Bioniker? Wann entstand dieser Trend und welchen Einfluss hat er auf die heutige Architektur?

Geschichte und Theorie Die Bionik entstand in den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts, als Bioingenieure begannen, die Eigenschaften biologischer Systeme wie Fledermausflügel, Schildkrötenpanzer, Vogelflügel und andere zu untersuchen, um neue Lösungen in Technologie und Wissenschaft zu finden. Bei diesen Studien wurden ungewöhnliche Eigenschaften bionischer Strukturen entdeckt, die es ermöglichten, die Schwerkraft zu überwinden und hohe Geschwindigkeiten zu entwickeln.

Anschließend wurden diese Prinzipien von anderen Wissenschaftlern angewendet, um eine neue Richtung in der Architektur zu schaffen. Bioniker glauben, dass die Natur uns viele Innovationen und interessante Lösungen bietet, die wir in unserem Leben nutzen können. Sie glauben, dass biologische Systeme eine Inspirationsquelle und eine Grundlage für Diskussionen über neue Architektur der Zukunft werden sollten. Der Bioniker Arne Steiner gilt als Grundlage