Проектная работа"Бионика"

Бионика – наука современности

Работу выполнил: Федоренко Д., ученик 10 класса.

Научный руководитель: Поддубная Е.В.

Цель работы: показать роль бионики в жизни человека Задачи: 1. Узнать, что изучает бионика и познакомиться с историей ее создания. 2. Выделить основные направления в бионике. 3. Показать связь бионики с другими науками. 4. Показать практическое значение бионики через примеры.

Что такое бионика?

• Бионика - это наука о применении в технических устройствах и системах принципов организации, свойств, функций и структур живой природы.
• Слово «бионика» произошло от древнегреческого «bion» - элемент жизни.

Основоположником

бионики принято считать Леонардо Да Винчи, который пытался построить летательный аппарат с машущими крыльями, как у птиц: орнитоптер.

Леонардо Да Винчи.

Летательный аппарат – орнитоптер.

На данное время в бионике различают три основных направления:

• биологическое
• математическое
• техническое

• Достижения бионики используются в различных сферах для улучшения уже существующих приборов, строительных конструкций, а также для создания новых технологий и устройств. Современная бионика объединяет знания, используемые в разных научных областях: ботанике, зоологии, анатомии, биохимии, архитектуре, электронике, механике, биофизике, химии, физиологии и других областях.

Сиднейская опера. Сидней, Австралия.

Пинцет и клюв веретенника .

• В области физики в основу принципов учения об электричестве было положено исследование животного электричества. В 18 веке Луиджи Гольвани проводил опыты с лапкой лягушки, которые привели к созданию гальванических элементов — химических источников электрической энергии.
• Долгое время проблемой при строительстве скоростной авиации было внезапно возникающие вибрации крыла. Из-за этого самолет мог развалиться в воздухе. После тщательного изучения аварийных ситуаций конструкторы нашли решение— крылья стали делать с утолщением на конце. Похожие утолщения были обнаружены на концах крыльев стрекоз.

Травяная лягушка.

Иллюстрация устройства гальванического элемента.

Утолщения на крыле самолета.

Открытия в бионике

Часто говорят: «плавает, как рыба». Но на самом деле все рыбы плавают по-разному. Угри и миноги не развивают большие скорости. Лучшими пловцами среди рыб считаются лосось, акула, тунец, скумбрия. Что позволяет рыбам так быстро перемещаться в воде? Секрет скоростного движения рыб был раскрыт благодаря опыту. В аквариум с рыбами был заполнен не водой, а молоком. Это позволило проследить движения рыбы. Было установлено, что основная «движущая сила» возникает при колебательных движениях туловища рыбы.

Иллюстрация эксперимента.

Также внимание ученых привлекли пауки. Паутина паука толщиной в один простой карандаш может остановить самолет на полной скорости. Научные лаборатории многих стран изучают этот природный материал. Создаются искусственные материалы, близкие по составу к паутине. На сегодняшний момент нити паутины применяются в основном в оптической промышленности, в качестве ниток в микрохирургии.

Паутина.

Использование паутины в хирургии.

Идеи многих архитектурных сооружений взяты из бионики. Так, например в основу Эйфелевой башни положено строение берцовой кости.

Строение берцовой кости.

Эйфелева башня, Париж, Франция.

При постройке Национального стадиона в Пекине в основу архитекторы положили строение птичьего гнезда.

Птичье гнездо.

Национальный пекинский стадион, Пекин, Китай.

Храм Лотоса в Нью-Дели своей необычной формой обязан лотосу.

Лотос Обыкновенный.

Храм лотоса, Нью-Дели, Индия.

Многие вещи в повседневной жизни так или иначе связаны с бионикой. Например застежка-молния, идея создания которой взята с перьев птиц, которые имеют специальные крючки, чтобы соединяться.

Застежка-молния.

Птичье перо.

Пинцет, в свою очередь, имеет большое сходство с клювом веретенника.

Строение клюва веретенника.

Идея парашюта взята со строения семян одуванчика.

Парашют.

Семя одуванчика.

Шарниры в природе используют тихоокеанские сердцевидки-великаны.

Шарниры Тихоокеанских сердцевидков-великанов.

Шарнир.

Также человек позаимствовал у осьминога строение присосок.

Присоски осьминога.

Строительные п рисоски.

Вывод

Достижения бионики важны и имеют большое практическое значение в жизни. Появляется все больше и больше областей для исследований, расширяются перспективы в создании различных приборов и материалов, которые в будущем должны помочь сделать мир лучше.

Спасибо за внимание!