Живые прототипы – ключ к новой технике Работу выполнил: обучающийся 9Г класса МОУ «СОШ 72» Егорченков Кирилл Руководитель: учитель биологии Фёдорова Наталья Александровна

План презентации 1.Вступление - Предмет изучения бионики - Связь с другими науками 2.Основная часть Направления современной бионики: - Архитектурно – строительное - Нейробионика -Изучение органов чувств животных 3. Заключение

Бионика - наука об использовании в технике знаний о конструкции, принципе и технологическом процессе живого организма.

Связь бионики с другими науками Бионика тесно связана с биологией, физикой, химией, кибернетикой и инженерными науками - электроникой, навигацией, связью, морским делом

Леонардо да Винчи - прародитель бионики Его чертежи и схемы летательных аппаратов были основаны на строении крыла птицы. В наше время, по чертежам Леонардо да Винчи неоднократно осуществляли моделирование орнитоптера.

Направления современной бионики 1. Архитектурно-строительная бионика изучает законы формирования и структурообразования живых тканей, занимается анализом конструктивных систем живых организмов по принципу экономии материала, энергии и обеспечения надежности. 2.Нейробионика изучает работу мозга, исследует механизмы памяти. 3. Изучение органов чувств животных, внутренних механизмов реакции на окружающую среду у животных и у растений.

Первые элементы бионики В первой половине 20-го века. К примеру, в 1920 году австриец Рауль Франсе, взяв за основу коробочку макового цветка, создал солонку.

В 1951 году швейцарец Жорж де Местраль спросил себя, почему репей держится на собачьей шерсти, и взглянул на него в микроскоп. Так появились застёжки-липучки.

Архитектурно – строительная бионика Стебли злаков и современные высотные сооружения имеют аналогичное строение. Они способны выдерживать большие нагрузки. Обе конструкции полые, имеют продольную арматуру (у растений её роль выполняют склеренхимные тяжи), кольца жёсткости (у растений – междоузлия стеблей),вдоль стенок находятся вертикальные пустоты.

В конце ХIХ столетия башня, названная именем своего создателя, поразила весь мир ажурностью и красотой. Ходили слухи, будто бы построена башня по чертежам неизвестного арабского ученого. И лишь спустя более чем полстолетия биологи и инженеры сделали неожиданное открытие: конструкция Эйфелевой башни в точности повторяет строение головки бедренной кости, легко выдерживающей тяжесть человеческого тела. Совпадают даже углы между несущими поверхностями. Это ещё один показательный пример бионики в действии.

Испанские архитекторы Сервер и Плоз разработали проект "Вертикальный бионический город-башня". Через 20 лет численность Шанхая может достигнуть 30 млн человек. Город-башня рассчитан на 100 тысяч человек, в основу проекта положен "принцип конструкции дерева".

Человеческое изобретение ХХ века застежки «молния» уже «запатентовано» природой Изобретение было сделано на основе строения пера птицы. Бородки пера различных порядков, оснащенные крючками, обеспечивают надежное сцепление.

Бионика и новые строительные технологии Создание слоистых конструкций является перспективным направлением в области разработок эффективных и безотходных строительных технологий. Идея заимствована у глубоководных моллюсков. Их прочные ракушки состоят из чередующихся жестких и мягких пластинок. Когда жесткая пластинка трескается, то деформация поглощается мягким слоем и трещина не идет дальше. Такая технология может быть использована и для покрытия автомобилей.

Нейробионика – научное направление, изучающее возможность использования мозга, что позволит совершенствовать и развивать электронную и вычислительную технику

Бионический глаз искусственная зрительная система для восстановления потерянного зрения В глаз с поврежденной сетчаткой вживляют имплантант протез сетчатки глаза, дополняя сетчатку с оставшимися в ней неповреждёнными нейронами - искусственными фоторецепторами.

Изобретен чип памяти для человеческого мозга Ученые университета Южной Калифорнии создали электронный чип, который может быть имплантирован в мозг и подключён к нему при помощи электродов. Испытания проводились на крысах, но в будущем чипы смогут помочь людям, страдающим болезнью Альцгеймера или травм головного мозга, которые повлекли потерю памяти.

Органы чувств животных и современные приборы и установки Изучение сложной навигационной системы рыб и птиц, преодолевающих тысячи километров во время миграций, способствует разработке высокочувствительных систем слежения, наведения и распознавания объектов.

Животные -"биосиноптики" От природы наделены уникальными сверхчувствительными "приборами". Задача бионики не только найти эти механизмы, но и понять их действие и воссоздать его в электронных схемах и приборах. Низкий полёт ласточек к ухудшению погоды, а скопление медуз у берега не предвещает шторма.

«Вклад» водных млекопитающих в развитие кораблестроения Изучение гидродинамических особенностей строения китов и дельфинов помогло создать особую обшивку подводной части кораблей, которая обеспечивает повышение скорости на 20–25% при той же мощности двигателя. Называется эта обшивка ламинфло. Она аналогично коже дельфина не смачивается и имеет эластично-упругую структуру, что устраняет турбулентные завихрения и обеспечивает скольжение с минимальным сопротивлением.

Из истории авиации Долгое время проблемой скоростной авиации был флаттер внезапно и бурно возникающие на определенной скорости вибрации крыльев. Из-за этих вибраций самолет разваливался в воздухе за несколько секунд. Конструкторы нашли выход крылья стали делать с утолщением на конце, которые были обнаружены на концах крыльев стрекозы. Новые принципы полета, бесколесного движения, построения подшипников и т. д. разрабатываются на основе изучения полета птиц и насекомых, движения прыгающих животных, строения суставов.

Принцип бесколёсного движения

Летучие мыши и эхолокатор Летучая мышь ориентируется в темноте с помощью испускаемых ею звуков высокой частоты, не различимых человеком. Когда такая звуковая волна наталкивается на препятствие, она отражается от него в виде эха и улавливается огромными, чрезвычайно чувствительными ушами летучей мыши, что помогает ей обогнуть препятствие или обнаружить добычу. По такому же принципу устроены локаторы.

Прикрепление предметов с помощью присосок человек позаимствовал у животных

Морские губки - фабрики уникального оптоволокна Исследователи обнаружили, что в глубоководных морских губках содержится оптоволокно, по свойствам близкое к современным образцам волокон. По некоторым параметрам природное оптоволокно оказалось лучше искусственного. Ученые пока не знают, как воспроизвести в лаборатории подобное творение природы. Если удастся смоделировать этот процесс, он будет экономически выгодным.

ПРИРОДА КАК ЭТАЛОН – И ЕСТЬ БИОНИКА Современный человек должен не разрушать природу, а брать её за образец. Обладая разнообразием флоры и фауны, природа может помочь человеку найти правильное техническое решение сложных вопросов и выход из любой ситуации.

ИСТОЧНИКИ 1. Бионика. В. Мартека, изд – во :Мир, 1967 г. 2. Что такое бионика. Серия "Научно-популярная библиотека". Асташенков П.Т. М., Воениздат, Архитектурная бионика Ю.С. Лебедев, В.И.Рабинович и др.Москва, Стройиздат, интернет ресурсы htth://www/cnews/ru/ news/ top / index. Shtml 2003/08/21/ ; ka/ 4.bio-nika.narod.ru ru.wikipedia.org/wiki/Бионика