проект Бионика в нашей жизни

Цель: Узнать, что изучает бионика и какое значение она играет в развитии научно-технического прогресса
Задачи: 1- углубить и расширить знания о сущности естественного отбора и приспособленности организмов к среде обитания. 2- показать значение биологических знаний для развития техники, медицины, архитектуры. 3- формировать умения анализировать, сравнивать и прогнозировать результаты.
Ответы на эти вопросы знает молодая наука БИОНИКА (англоязычное названия – «биомиметика»), оно произошло от латинских слов: «биос» - жизнь и «мимесис» - подражание.
Что общего между цветком белого лотоса и краской, прусаками и автомобилями, пауками и сталью?
Приспособления растений и животных к окружающей среде удивительны.
Перечислите некоторые из них. Какие вы хотели бы воплотить в жизнь?
Природа может научить человека многому. Все организмы на земле совершенны и уникальны.
Задача бионики - заимствовать у природы технические идеи.
Многие технические сооружения созданы благодаря подсказкам природы.
Первым инженером, попытавшимся «похитить» у природы хитрую задумку, был Леонардо да Винчи. Он пытался построить летательный аппарат с машущими крыльями, как у птиц.
В 1960г. в Дайтоне (США) состоялся первый симпозиум по бионике – это официальное рождение новой науки.
Бионика – научно-технологическое направление по заимствованию у природы ценных идей и реализации их в виде конструкторских, дизайнерских решений, и новых информационных технологий.
Живые организмы в ходе эволюции научились жить с использованием минимального количества энергии. Это основано на уникальном метаболизме животных.
В теле глубоководных губок обнаружили оптоволокно . Материал из скелета этих губок может пропускать цифровой сигнал.
Зубы змеи послужили прототипом игл для подкожных инъекций.
Изучив медузу, удалось создать копию "барометра" и сконструировать систему, обладающую высокой чувствительностью.
Прибор предсказывает шторм за 20 часов до начала.
Паучья нить - самое прочное натуральное волокно.Паутина обладает такими свойствами, как упругость (способна растягиваться до 40% от исходной длины) и прочность - она в несколько раз прочнее стали.
Созданные по образцу паутинных нитей волокна найдут применение в технике и медицине: 1- для регенерации кожного покрова 2- в качестве искусственных связок, сухожилий в хирургии 3- строп парашютов 4-очень легких, мягких и надежных бронежилетов.
Бумага тоже была изобретена не человеком, а... стенными осами и шершнями. Они разжевывали старую древесину, производя при этом серую бумагу для постройки своих гнезд.
За осами, очевидно, подсмотрел китаец Цай Лунь, который нашел способ делать бумагу из волокнистой внутренней коры тутового дерева. 
После того, как принцип устройства глаз мухи был изучен, инженеры создали новый прибор - “глаз мухи”, предназначенный для определения скорости летящих самолетов.
Муха одновременно видит не одно, а много изображений какого-либо предмета. Когда это предмет движется, то он как бы переходит от одного изображения в другое. А это дает возможность с большой точностью определять скорость движения тела.
Один из видов водяных жуков, прихватив воздушный пузырь, опускается с ним под воду. Пузырь служит в качестве легкого. Он принимает от жука углекислый газ, выпускает его в воду, а из нее набирает растворенный в воде кислород
Акваланг, считается, что его изобрели Жан-Жак Кусто и Эмиль Ганьян в 1943 г.. Они позаимствовали идею акваланга у замечательного насекомого.
Паук-серебрянка под водой из пузырьков воздуха строит домик.
Человека привлекают чудодейственные умения моллюсков:1- способность выдерживать низкие и высокие температуры2- без вреда для организма выныривать на поверхность моря с больших глубин3- изменять окраску4- секреты биологического свечения моллюсков5- соки калифорнийской улитки абалон, в морях возле Японии и Новой Зеландии могут убивать стрептококков и стафилококков, возбудителей тифа.
Одно из направлений гидробионики -разработка рациональных форм и методов снижения сопротивления тел в водной среде.
С древнейших времен судостроители обращали внимание на морских обитателей, заимствуя у них многое . Строение головы, форма хвоста, плавников – всё у обитателей рек, морей и океанов соответствует способу и скорости передвижения.
Рыбы
«Подводные лодки» в природе известны давно – это обычные рыбы, способные изменять свою плавучесть, впуская газ в плавательный пузырь или выпуская его.
В 1905 году И. Бубновым были разработаны два проекта подводных лодок, водоизмещением 117 и 400 тонн., построенные по этим проектам, и получили названия "Минога" и "Акула" Проекты подводных лодок были разработаны на основе морфологического и анатомического строения акул.
«Атака века»
1945 г. Перед немецким командованием стояла задача срочно вывезти боеспособные части из Дангица в Киль, для защиты Берлина и крупнейших портов рейха. Для этой цели был снаряжен непобедимый и самый совершенный лайнер «Вильгельм Густлов», на борту которого находились 5 тыс. подводников, будущие командиры 70-новых немецких подлодок, предназначенных для блокады Англии.
Капитан 3-ранга Александр Маринеско – командир подводной лодки балтийского флота «С-13», в районе Данцигской бухты 30.01.45г. потопил суперлайнер – легенду рейха, в результате блестящего маневра и высокого мастерства.
«С – 13»
Гитлер объявил Маринеско врагом рейха №1 и своим личным врагом.
«Первый после Бога» - Александр Маринеско
Спустя десять дней, он отправил на дно вспомогательный крейсер "Генерал фон Штойбен". Вместо Звезды Героя он получил орден Красного Знамени, экипаж не был награжден по заслугам.  Причина тому -  своенравие Маринеско. Его жизнь сложилась трагично. Однако его имя и заслуги перед Родиной мы помним.
Лягушка видит насекомых , когда они пролетают перед её глазами по определенной траектории . В  мозг лягушки от глаз поступает сигнал “вижу пищу!”.Сигналы от двух групп нервных клеток: информация о форме насекомого, и о том, насколько четко выглядит это насекомое. Такая раздельная передача увиденного в мозг лягушки помогает ей быть «снайпером»
Этот принцип “раздельного видения” применен в электронных машинах, предназначенных для чтения рукописных текстов. Один узел электронного мозга машины следит за формой знаков, а другой - за контрастностью.          
«Снайпер»
Птицы
Яйцо страуса, вернее, его скорлупа - это блестящее изобретение природы: и внешне, потому что она светится как старинный фарфор, и внутренне, потому что она представляет собой идеальную упаковку - причём не только для страусят.
Скорлупа их яиц может соперничать с любой искусственной тарой для поддержания продуктов в свежем состоянии. Бушмены в Намибии давно используют её для хранения воды и продуктов.
Скорлупа обладает особой микроструктурой. Она допускает газообмен с внешней средой, и не пропускает внутрь микроорганизмы.
Крохотные колибри перелетают через Мексиканский залив в 1000км. , и тратят на это энергию, эквивалентную 3 граммам топлива.
Поиски новых видов безопасного топлива для человека продолжаются. Кто сумеет его найти, тот покорит мир.
Птица славка легко  ориентируется по звездному небу. Принцип функционирования ее органов соответствует надежной системе ориентации ракет, искусственных спутников Земли и космических кораблей.
В электронную "память" спутников заложен образ путеводной звезды. Высокочувствительные сенсоры и оптические искатели являются частью системы коррекции, которая вносит исправления в траекторию полета космических аппаратов, ориентируясь по Солнцу (солнечные сенсоры), Земле (земные сенсоры).
Одним из "учителей" кораблестроителей стал дельфин, способный развивать скорость до 25 уз. Природа сконструировала дельфина много совершенней, чем человек подводную лодку или торпеду. Схема покрытия типа "кожа дельфина":
По аналогичному принципу было разработано покрытие "ламинофоло", применение которого на торпедах, позволило без изменения мощности двигателя увеличить их скорость в 1,5 - 2 раза.
За последнее время ученые совершили ряд интересных открытий. Например, они выяснили, что мех белых медведей обладает односторонней проводимостью, он "впитывает" ультрафиолетовый солнечный свет и не выпускает наружу инфракрасное излучение, то есть тепло медвежьего тела.
Английские ученые предложили покрыть подобным мехом солнечные панели для лучшей утилизации энергии, а также сконструировать оптическое волокно для пропускания ультрафиолетовых волн, как это делают ворсинки медвежьего меха.
Млекопитающие
Профессор исследовал костную структуру бедренной кости в том месте, где она изгибается и под углом входит в сустав. И при этом кость почему-то не ломается под тяжестью тела.Этот принцип и был использован при строительстве башни.
Фон Мейер обнаружил, что кость состоит из сети миниатюрных косточек, благодаря которым нагрузка удивительным образом перераспределяется по кости. Эта сеть имела строгую геометрическую структуру, которую профессор зарисовал.
Конструкция Эйфелевой башни основана на научной работе швейцарского профессора анатомии Хермана фон Мейера.
    Фасад дома может менять свой цвет в зависимости от интенсивности освещения. Стена также сможет чинить себя, как кожа затягивает раны. Представление о строительном процессе, как о возобновляющейся "второй коже", может быть применено ко всем частям и системам жилого дома.
Технология для всех этих необходимых приспособлений существует уже сейчас, но координация и монтаж, их коммерческая доступность - дело будущего
«Лотосовый эффект» использовали в краске, названной «Лотосан». Покрашенные ею стены не надо мыть в течение 5 лет.
Ботаник Вильгельм Бартлот из Боннского университета с помощью электронного микроскопа в течение 20 лет изучал «архитектуру» поверхностей тысяч растений.
Почему белый лотос остается чистым, «живя» в болотной грязи?
Секрет его загадочной чистоты разгадал Бартлот.Он заметил, что лепестки белого лотоса были усеяны крошечными остриями. На таких остриях трудно удержаться частичкам пыли и грязи, и их легко смывают капли дождя.
В итоге, они приступили к созданию реактивного истребителя с такими крыльями, которые смогут самостоятельно сгибаться и принимать в полете нужную для маневра форму. Они будут легкими, что уменьшит расход топлива.
Чему могут научить бабочки и пчелы?
Самолет с тонкими крыльями.Инженеры военно-воздушных сил США, NASA и компании Boeing, в проекте стоимостью в 40 миллионов долларов, несколько лет изучали строение крыльев бабочек.
По надежности созданных Творцом сложнейших устройств, по их чувствительности и способности приспосабливаться к новым условиям, с живыми организмами не могут сравниться даже самые совершенные механизмы.
Для эффективного торможения на дорогах вспомнили о строении кошачьих лап, и инженерам удалось решить эту проблему, внеся изменения в конструкцию шин и форму профиля.
Исследовав феномен, де Местраль определил, что он возможен благодаря маленьким крючкам на плодах дурнишника (так называется этот сорняк). В результате инженер осознал важность сделанного открытия и через восемь лет запатентовал удобную «липучку» Velcro, которая сегодня широко используется при изготовлении не только военной, но и гражданской одежды .
Другое знаменитое заимствование сделал швейцарский инженер Джордж де Местраль в 1955 году. Он часто гулял со своей собакой и заметил, что к её шерсти постоянно прилипают колючки. Устав постоянно чистить собаку, инженер решил выяснить причину, по которой сорняки прилипают к шерсти.
СОЗДАЮТСЯ "ГЕНЕТИЧЕСКИЕ" ЧЕРНИЛА Специалисты японской фирмы "ID Technica Inc." завершают разработку технологии производства индивидуальных чернил на базе ДНК пользователя. По словам руководителя проекта Коичи Харагучи, уникальные чернила скоро будут готовы. Подпись, выполненная такими чернилами, не поддается подделке, поскольку содержит генетический код пользователя. С помощью специального лазерного устройства автографы можно будет мгновенно проверять на подлинность.
Одежда может быть мягкой, "полужидкой" — лёгкой и принимающей форму тела.
В "умную ткань" будут "инсталлированы" датчики для контроля за состоянием здоровья. При кровотечении одежда будет перетягивать конечность во избежание потери крови и даже дезинфицировать.
Новое обмундирование будет обладать светоотражательными свойствами: подобно шкуре хамелеона, ткань будет изменять цвет, абсолютно маскируя пехотинца.
Любите свою планету, берегите животных и растения, которые окружают нас. Они откроют свои тайны !