Презентация к докладу на научно-практической школьной конференции Бионика

Б И О Н И К А – Н А У К А Б У Д У Щ Е Г О Бионика-наука, изучающая живую природу с целью использования полученных знаний в практической деятельности человека Б И О Н И К А – Н А У К А Б У Д У Щ Е Г О Актуальность рассматриваемой темы обусловлена тем, что в настоящее время все больше применяются достижения науки бионики в самых различных отраслях промышленности,строительстве, медицине Б И О Н И К А – Н А У К А Б У Д У Щ Е Г О Цель работы- показать , через состоявшиеся открытия , как люди разгадав замысел природы способствуют научно- техническому прогрессу во благо человечества и как каждый из нас может сделать свое открытие ,а жизнь более насыщенной и интересной. изучая и наблюдая за тем, что уже давно создано в мастерской природы.. Разделы бионика Различают:биологическую бионику - изучающую процессы, происходящие в биологических системах;теоретическую бионику - строящую математические модели этих процессов;техническую бионику - применяющую модели теоретической бионики для решения инженерных задач. В этой работе рассматривается наиболее удивительные разработки бионики. Природная лаборатория Открытия бионики, реализованные в практических целях Снеговая машина «Пингвин» Разработка Горьковского политехнического института под руководством А.Ф.Николаева. Изобретенная машина подобно пингвину, лежа на снегу широким днищем , способна двигаться соскоростью 50 км/ч .Машина незаменимый помощник исследователям Арктики, Антарктиды, жителям северных регионов Подводная лодка в форме тунца Американская подводная лодка «Скипджек», корпус которой напоминает по форме тунца имеет более высокую скорость , повышенную маневренность по сравнению с другими подводными судами Открытия бионики, реализованные в практических целях Висячие мосты и сверхпрочные синтетические материалыСовременные висячие мосты обязаны своим появлением обычным паукам Идея пришла английскому инженеру Самуэлю Брауну, которая нашла свое воплощение. «Одолжили» у пауков и строение сверхпрочного синтетического материала – кевлара, тонкая ткань из которого выдерживает пулю, выпущенную из пистолета , из нее предлагают делать ремни безопасности, невесомые провода, пуленепробиваемые ткани, медицинские нити. автомобильные шины и даже искусственные связки. Открытия бионики, реализованные в практических целях Лотосан и самоочищающееся стеклоИсследователь из Боннского университета, Вильгельм Братлот выяснил, что благодаря остриям на лепестках лотоса частички грязи и пыли на его поверхности не задерживаются .Это свойство использовали немецкие разработчики и создали краску . которая практически не пачкается- «Лотосан», на этой же основе создано самоочищающееся стекло, применяемое а камерах наблюдения за дорожным движением. Суперплоские камеры В институте прикладной оптики и тонкой механики в Йене разработали суперплоские камеры .скопированные с фасеточных глаз насекомых , плоские объективы имеют толщину 0,2 мм. Камеры состоят из многочисленных палочкообразных микролинз . Которые передают свет на сенсоры ССD или CMO, установленные во всех цифровых камерах Открытия бионики, реализованные в практических целях Плавательный костюмПлавательный костюм , разработанный австралийской компанией Speedo, считается самым быстрым плавательным костюмом в мире. а создан он по образцу кожи акулы, которая состоит из рифленых чешуек Бионическая машинаКорпорация Mercedes Benz разработала , бионическое транспортное средство , скопированное с тропической рыбки - кузовка. Преимущество машины - крайне малое сопротивление воздуха. Другие корпорации ищут свои варианты. Перспективы развития бионики Суперклей от моллюсков В одной из лабораторий Министерства энергетики США изучают чудо-смесь, которую вырабатывапют двустворчатые моллюски.Когда удастся получить новый «супермомент» возможно будет склеивать окисленные металлические пластины , из которых собираются важные компьютерные узлы.Не исключено использование этого вещества для склеивания хирургических швов. Самолет с тонкими крыльямиИнженеры военно-воздушных сил США, NASA и компаении Boeing приступили к созданию реактивного истребителя с крыльями, которые могут самостоятельно сгибаться и принимать в полете нужную для маневра форму, помимо этого крылья будут такими тонкими , что самолет станет легче в несколько раз. Что уменьшит расход топлива Перспективы развития бионики Автомобиль без водителяАмериканская компания Orbital Research, разработчик систем навигации , начала работу над интуитивной , которая сенсорной системой позволяет избежать столкновений автомобилей на земле и самолетов в воздухе. Ученые изобрели эту систему, наблюдая за поведением тараканов в тот момент , когда их хотят поймать. Создана радиоуправляемая модель авто с «тараканьими мозгами» В недалеком будущем появится машина , в которой не нужен будет водитель. Экологический чистый цемент Компания Cqalera Corporation, создала цемент , который имитирует природный цемент , вырабатываемый кораллами в процессе своей жизнедеятельности Уникальность процесса состоит в использовании углекислого газа из окружающей среды .а не наоборот- выброс в нее Перспективы развития бионики Устройства, созданные с помощью вирусов Биоинженер Анжела Белчер и ее группа создали новую батарею, в работе которой используется генетически модифицированный вирус бактериофаг М13. Он способен прикрепляться к неорганическим материалам, таким как золото и оксид кобальта.В результате самосборки вирусов можно получить достаточно длинные нанопровода и если собрать множество таких нанопроводов , то можно получить основу очень мощной и компактной батареи. В 2009 г. Ученые продемонстрировали возможность использования вируса для создания анода и катода литий- ионного аккумулятора.Технология аналогов не имеет. Универсальное защитное покрытиеПрофессор из Калифорнийского университета Герберт Уэйт занимаясь исследования мидий создал материал, структура которого, очень похожа на материал , вырабатываемый мидиями .В настоящий момент ученые использовали это открытие в создании технологии PureBond для обработки деревянных поверхностей без применения формальдегидов и других высокотоксичных веществ. Перспективы развития бионики Антибактериальные поверхности, работающие по принципу акульей кожиАмериканские ученые изучив уникальные свойства акульей кожи( на ней не размножаются бактерии из- за особого строения ) создали защитную антибактериальную пленку Sharklet .Применение этой технологии безгранично .Нанесение пленки на поверхности предметов в больнице и других общественных местах позволяет избавиться от бактерий на 80 %.При этом бактерии не уничтожаются , а значит и не смогут приспособиться к изменившимся условиям , а самое главное – эта пленка не токсична. Автомобиль, работающий на водеТехнологи Малайзии спроектировали принципиально новый автомобильный двигатель, извлекающий полезную энергию из воды. Предложенная разработка предусматривает использование гораздо меньшего объема традиционного бензина или дизельного топлива за счет введения в цикл сгорания кислорода и водорода, получаемых из воды. "Молекулы воды расщепляются на составляющие (кислород и водород) под высоким давлением с применением современных нанотехнологий, а полученные газы поступают в камеру сгорания. Перспективы развития бионики Андроид Repliee Q1Профессор Хироши Исигуру удивил , создав робота , который практически невозможно отличить от живого человека. Робот – женщина может внимательно слушать, отвечать на вопросы и использовать во время разговора язык жестов. Все это стало возможным благодаря множеству двигателей и сенсоров. Робот засасывающий радиациюУченые компании Tochiba разработали дистанционно управляемого робота , который забрасывает замороженный углекислый газ на стены и пол помещения. После того , как газ начнет «оттаивать» и размораживаться он унесет радиоактивные вещества с собой. В этот момент робот подобно пылесосу будет их засасывать Перспективы развития бионики Город- Башня В Шанхае планируют построить город-башню на 100 тысяч человек. Башня-город будет иметь форму кипариса высотой 1128 м с обхватом у основания 133 на 100 м., а в самой широкой точке 166 на 133 м. В башне будет 300 этажей, и расположены они будут в 12 вертикальных кварталах по 80 этажей. Между кварталами — перекрытия-стяжки, которые играют роль несущей конструкции для каждого уровня-квартала. Стоять башня будет на свайном фундаменте по принципу гармошки, который не заглубляется, а развивается во все стороны по мере набора высоты — аналогично тому, как развивается корневая система дерева кипарис. Ветровые колебания верхних этажей сведены к минимуму: воздух легко проходит сквозь конструкцию башни.Построят эту башню на острове посередине искусственного острова Перспективы развития бионики Плавучий сад- амфибияЕвропейские ученые много лет бьются над проблемами экологии, и найти решение для одной из них помогла команда дизайнеров и архитекторов из Vincent Callebaut Architects. Их совместное детище реализовано в виде плавучего сада-амфибии.Вдохновил создателей особый вид медузы Physalia physalis – это название переводится как «португальский кораблик».На крыше судна, помимо множества зеленых растений, найдется место и для панелей солнечных батарей, в то время как в нижней части будут установлены гидротурбины, которые превращают энергию течения речной воды в электричество. Корпус Physalia будет выполнен из алюминия и стали и покрыт TiO2 – фотокатализатором, способствующим очистке воды.Кроме того, Physalia сможет абсорбировать химические и карбонизированные отходы, оставляемые другими судами и промышленными предприятиями. В этом поможет огромный сад, высаженный на борту судна – растения будут способствовать поглощению выбросов, возникающих в процессе судоходства. Профессия- бионик Cпециалист-бионик изыскивает возможности и условия приспособления живых систем для решения чисто инженерных задач, иначе говоря, пытается моделировать на биологическом объекте техническое устройство или процесс. Бионикам приходится работать скальпелем и паяльником, энтомологическим сачком и логарифмической линейкой. Широкая общебиологическая и этологическая эрудиция должна сочетаться у них с основательной математической подготовкой, умением находить неординарные инженерные решения, вкусом к техническому конструированию. Если мы станет внимательнее изучать природу и имитировать ее, то сможем достичь колоссальных ступеней развития в области производства продуктов питания и энергии, охране информации, охране здоровья и жизни. Б И О Н И К А – Н А У К А Б У Д У Щ Е Г О Спасибо за внимание