Бионика. Локация в живой природе. Презентация ученика 10 «А» класса школы 640 Иванова Сергея.

Бионика. Бионика-(от греч. βίον 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.

Бионика Биологическая бионика изучает процессы, происходящие в биологических системах. Теоретическая бионика строит математические модели этих биологических процессов. Техническая бионика применяет модели теоретической бионики для решения инженерных задач.

История развития бионики. 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.

Основные направления работ по бионике. 1) Изучение нервной системы человека и животных и моделирование нервных клеток для дальнейшего совершенствования вычислительной техники. 2) Исследование органов чувств и других воспринимающих систем живых организмов с целью разработки новых датчиков и систем обнаружения. 3) Изучение принципов ориентации, локации и навигации у различных животных для использования этих принципов в технике.

Локация в живой природе. Для совершенствования технических средств локации, работающих в разных средах, чрезвычайно важно знать, как действуют очень чувствительные живые «радары».

Локация у рыб. Рыбы со слабой электрической активностью создают импульсы низкого напряжения и разной частоты, которые служат им для навигации. Так угорь испускает импульсы частотой 25 Гц, мормирус – частотой около 100 Гц, гимпарк – около 300Гц.

Мормирус. Мормирус обладает «радаром», обеспечивающим ему безопасность жизни в мутных придонных водах. Его «радар» расположенный у хвоста, излучает электрические сигналы с амплитудой в несколько вольт. Как только вблизи рыбы появляется инородное тело, электрическое поле вокруг меняется, а нервные окончания особого органа, находящегося у основания спинного плавника, улавливает эти мельчайшие изменения. Кроме того, по – видимому, улавливаются отраженные импульсы и изменения магнитного поля.

Гимпарк. Гимпарк – хищная африканская речная рыба, в момент генерации электрического импульса сама заряжается: ее хвост становится отрицательно заряженным по отношению к голове, при этом образуется электрическое поле, подобное полю диполя. Его нарушение инородным телом сразу же замечает электрорецептор рыбы. Гимпарк способен воспринимать изменение поля в 0,03 мкВ/ см, у него хорошо развит мозг (его масса составляет 1/50 всей массы тела) и мозжечок, которые по- видимому являются природным счетно- решающим устройством локатора.

Медузы. Наблюдения за медузами показали, что эти кишечно-полостные улавливают недоступные человеку для прямого восприятия инфразвуки, хорошо распространяющиеся в морской воде и появляющиеся за 10 – 15 часов до шторма.

Строение медуз. Органы равновесия медузы представляющие собой пузырьки, в которых находятся известковые камешки, воспринимают через тело медузы колебания волны и передают их этим камешкам, а они перемещаются и это движение ощущают чувствительные клетки в стенках пузырьков. Изучение поведения медузы привело к созданию прибора, имитирующий ее орган слуха. Этот прибор служит для сигнализации о приближении шторма.

Источники информации. 1) 2)Яндекс словари. 3) 4)Интернет-портал «Физика вокруг нас». 5)Доклад «Физика и живая природа» под редакцией Н.Н. Юрченко.