Биомимикрия в проектирането, строителството и информационните технологии
Описание на уникалната система за имитация на жива природа - биомимикрия, произхода на концепцията и описание на нейните особености. Описание на първата сграда, имитираща способността на термитни могили да поддържат температура. Примери за използване на биомимитрия в дизайна.
Изпратете вашата добра работа в базата знания е проста. Използвайте формуляра по-долу
Студенти, аспиранти, млади учени, използващи базата от знания в своето обучение и работа, ще ви бъдат много благодарни.
публикувано на http://www.allbest.ru/
Тема: Биомимикрия в проектирането, строителството и
Биомимикрията (от гръцки bios - живот и mimesis - имитация) е наука, която изследва принципите на живота на природата и заимства от нея най-интересните творчески решения за използване в различни области на науката и техниката, като използва природни механизми като модел за създаване на иновативни решения.
Тази уникална система за имитация на дивата природа, която често помага на хората да намерят страхотни технически и дизайнерски решения, се основава на изпитани от природата процеси и стратегии за оцеляване. Имитацията на жива природа помага на иновативните учени да намерят гениални решения при разработването на определени дизайнерски, технически, изследователски и други работи.
Майката природа е тествала ефективността на своите решения в продължение на няколко милиарда години. Изправена пред липсата на много жизненоважни ресурси, тя се научи да създава удивително енергийно ефективни системи, спестявайки потреблението на енергия буквално на всяка стъпка. Най-блестящите инженери са частици от живата природа - животни, птици, микроби, растения. И изучавайки това, което в процеса на еволюцията е било тествано в продължение на милиони години, трябва да се научите от природата, като от любезен, но знаещ ментор, за да решавате проблеми, които възникват пред човек.
Природата има много тайни и тайни на съществуването, оцеляването, енергийната оптимизация. Учените в търсене на път към по-хармонично взаимодействие с природата се опитват да изучат тези тайни.
Някои от откритията, направени от учените в областта на биомимикрията, ни позволяват да разгледаме местообитанието си по нов, революционен начин. Нека послушаме думите на Гьоте „Ако природата ни е учител, тогава душата ни ще се събуди от хибернация“.
Основата на биомимикрията не е това, което можем да получим от природата, а това, което можем да научим от нея. Много аналози на съвременните изобретения често се срещат в природата под формата на по-чисти и по-балансирани в околната среда форми.
Например, дори и най-усъвършенстваната система за управление на топлината, която контролира температурата на изключително перфектна жилищна сграда, не може да се сравни със системата за самоконтрол на температурата при термитите, където тя се поддържа на 86 градуса по Фаренхайт през цялата година. Жилищата на термитите са огромни и уютни. Те достигат шест метра височина, а вътре в тях постоянно се поддържа постоянна комфортна температура.
В Африка, в Зимбабве, е направен опит за построяване на първата сграда, която да симулира способността на термитни могили да поддържат определена температура. Благодарение на „термитната” технология строителните инженери издигнаха сграда, която се самоподдържа на определена температура. И се оказа, че използва 10-15% по-малко енергия от други сгради със същия размер. дизайн на биомимикрията
Ето класически пример за използването на биомимикрия в проектирането и строителството: през 1851 г. Джоузеф Пакстън, известен британски архитект, представи за Световното изложение дизайн на Кристалния дворец в лондонския Хайд парк, където той вярно възпроизведе структурата на лист водна лилия. Пакстън бил запален градинар и веднъж придобил хавайска лилия за градината си. В малко езерце той отглеждаше лилии до наистина гигантски размер - листата на лилиите бяха с диаметър метър и половина. И той беше много изненадан от силата на листата на хавайската лилия - те издържаха на тежестта на дъщерята на Пакстън.
Той внимателно изследва долната страна на листата и открива решетка от лъчевидни и напречни жилки, които заедно придават на растението едновременно невероятна гъвкавост и здравина.
Въз основа на този принцип Пакстън разработи проект за сграда на Световното изложение, който беше далеч по-напред от времето си - някои от структурните блокове се състоеха изцяло от стъкло и метал. За този невероятен инженерен успех архитектът е удостоен със званието рицар на Британската империя.
И ако например не искате да измиете сградата? Какво да правя? Но дори и тук беше намерено елегантно решение, подтикнато от природата. Учените са забелязали, че лотосът расте в мръсни, блатисти води, докато растението винаги е чисто - тоест то е способно на самопочистване. При по-внимателно разглеждане на повърхността на листата на лотоса бяха открити мънички косми и грапавини, с помощта на които лотосът кара водата да не се разпространява върху листата, а да се търкаля на малки капки, премахвайки праховите частици. Инженерите успяха да постигнат този ефект с помощта на уникална боя, която при изсушаване образува най-малката грапавина на повърхността, като по този начин копира механизма за самопочистване на лотоса. Днес над 500 000 сгради в света вече са боядисани с тази прекрасна боя.