¿Qué es la biónica en la definición de biología? Lo que estudia la biónica. Tibia y torre eiffel

La biónica es una de las áreas de la biología y la cibernética que estudia las características estructurales y la actividad vital de los organismos para crear sistemas o dispositivos técnicos más avanzados, cuyas características se acercan a las de los sistemas vivos.

Ese día se inauguró el primer simposio internacional sobre el tema "Prototipos vivos de sistemas artificiales: la clave de las nuevas tecnologías".

Pero incluso antes del reconocimiento oficial, se conocía la biónica como tal. Durante mucho tiempo, los inventores han prestado atención a varios fenómenos naturales, las leyes de su desarrollo y han encontrado las soluciones correctas a los problemas técnicos.

En el proceso de selección natural consistente y despiadada, la naturaleza ha estado mejorando sus sistemas durante miles de años, perfeccionando los órganos individuales de los animales.

En la feroz lucha por la existencia, solo las formas más perfectas de organismos sobrevivieron y dieron a luz a su descendencia. Como resultado de una evolución tan larga, la naturaleza ha creado un tesoro gigantesco en la Tierra, en el que hay muchos ejemplos asombrosos de "sistemas de ingeniería vivientes" que funcionan de manera muy precisa, confiable y económica, caracterizados por una asombrosa conveniencia y armonía de acciones, el capacidad para responder a los cambios más sutiles en numerosos factores ambientales, para recordar y tener en cuenta estos cambios, responder a ellos con una variedad de reacciones adaptativas. La naturaleza tuvo mucho tiempo para esto, y una persona que crea máquinas modernas debe resolver problemas técnicos en poco tiempo, en décadas, incluso años.

Muchos "inventos" de la naturaleza en la antigüedad ayudaron a resolver una serie de problemas técnicos. Por lo tanto, hace muchos cientos de años, los médicos árabes, que realizaban una cirugía ocular, tuvieron una idea de la refracción de los rayos de luz durante la transición de un medio transparente a otro. El estudio del cristalino del ojo llevó a los médicos de la antigüedad a utilizar lentes de cristal o vidrio para ampliar una imagen.

En el campo de la física, el estudio de muchos de los principios básicos de la teoría de la electricidad se inició con el estudio de la llamada electricidad animal. En particular, los famosos experimentos del fisiólogo italiano del siglo XVIII. Luigi Galvani con la pata de rana condujo finalmente a la creación de células galvánicas, fuentes químicas de energía eléctrica.

Incluso durante la Primera Guerra Mundial, la Armada británica estaba armada con hidrófonos, dispositivos para detectar submarinos alemanes por el ruido de sus hélices en el agua. El diseño no tuvo éxito. Durante el transcurso del barco, los hidrófonos no percibieron otros sonidos, ya que todo fue ahogado por el ruido del vehículo de su propio barco. Los zoólogos acudieron al rescate. Recordaron que las focas pueden oír perfectamente en el agua a cualquier velocidad, y sugirieron darle a los hidrófonos la forma de la aurícula de una foca. Desde entonces, los británicos comenzaron a luchar con más éxito con los subcampeones alemanes.barcos de agua.

El deseo de los científicos de comprender qué naturaleza es más perfecta, más inteligente, más económica que la tecnología moderna, sus intentos de encontrar y sistematizar nuevos métodos paraMejora fundamental de las máquinas, dispositivos, estructuras de edificios y creación de máquinas, dispositivos y procesos tecnológicos y dio a luz a un nuevo dirección científica, llamada biónica.

Formas de seres vivos en la naturaleza y sus análogos industriales.

Una de las principales tareas que resuelve la biónica es el estudio de los principios que permiten alcanzar una alta fiabilidad. sistemas biológicos, modelado de las funciones compensatorias de los organismos y su adaptabilidad.

Un ejemplo de alta fiabilidad mecanismos adaptativos algunos organismos tienen membranas especiales para protegerse del medio ambiente y posibles ataques.

Los ingenieros de calefacción conocen bien la diatomita, un material refractario del que están hechas las paredes de los hornos de fusión de vidrio. La diatomita se obtiene a partir de depósitos de acumulaciones gigantes de conchas de diatomeas que se han asentado en el fondo de los cuerpos de agua. Las células de estas algas se encuentran dentro de la capa protectora. El caparazón de las diatomeas consta de dos mitades, insertadas una en la otra. Debido a la estructura nudosa especial, que consta de paralelepípedos o celosías, que le dan a la carcasa una alta resistencia, las diatomeas pueden soportar grandes esfuerzos de compresión y flexión.

Un ejemplo de un sistema complejo de adaptación a los cambios en las condiciones ambientales esun sistema específico para animales que regula los niveles de azúcar en sangre, una importante fuente de energía. Ella representa un especial interés científico... La actividad vital normal del organismo solo es posible con un cierto contenido de azúcar de uva de sangre (glucosa). El exclusivo sistema de regulación evita las fluctuaciones de azúcar en sangre que son perjudiciales para el organismo.

El cuerpo tiene un órgano de depósito (almacenamiento) en el que la glucosa, al polimerizarse, pasa a otro tipo de carbono: el glucógeno (a veces llamado almidón animal). Este órgano es el hígado. En sus células, el glucógeno puede depositarse en grandes cantidades, reduciendo así el contenido de glu-cabras Cuando el nivel de glucosa en la sangre cae por debajo del nivel requerido, parte del glucógeno se despolimeriza y la glucosa recién formada ingresa a la sangre hasta que su contenido vuelve a alcanzar la norma. El cuerpo no se deshace del exceso de producto energético valioso, sino que lo convierte en una forma conveniente para el almacenamiento, crea una reserva para un día lluvioso.

El complejo de problemas resueltos por la biónica también incluye el estudio de los sistemas de receptores y analizadores biológicos (principalmente el estudio de los órganos de la visión, el oído y el olfato) para construir sus modelos técnicos. El ojo del calamar está adaptado para ver objetos tanto con luz baja como fuerte debido a la presencia de pigmento granular marrón en las células de la retina. Con luz brillante, el pigmento se distribuye por toda la célula, protegiendo su base sensible del exceso de rayos de luz. Por la noche, con poca luz, todo el pigmento, por el contrario, se concentra uniformemente en la base de la célula, aumentando su sensibilidad. Los ópticos han creado algo similar. Se las arreglaron para desarrollar lentes que se oscurecen instantáneamente cuando la luz brillante los golpea. Cuando el brillo disminuye, el vidrio recupera su transparencia anterior.

El estudio de las propiedades aerodinámicas de aves e insectos, las características hidrodinámicas de cefalópodos, peces y cetáceos resultó muy interesante y prometedor. Los resultados de esta investigación se utilizan en la construcción aeronáutica y naval, diseño y fabricación de motores hidrojet para transporte submarino. El gran científico ruso N. Ye. Zhukovsky, al estudiar el vuelo de las aves, descubrió el "secreto del ala", desarrolló un método para calcular la fuerza de elevación del ala, la fuerza que mantiene el avión en el aire. Los resultados del estudio de las características del vuelo de las aves, al que Zhukovsky dedicó tanto tiempo, son la base de la aerodinámica moderna.

Los insectos tienen una máquina voladora aún más perfecta en la naturaleza. En términos de eficiencia de vuelo, velocidad relativa y maniobrabilidad, no tienen igual en la naturaleza viva, y más aún en la tecnología de la aviación moderna. Aunque la velocidad de su vuelo, al parecer, no es alta en comparación con los aviones de pasajeros modernos, pero si calcula la velocidad relativa a la longitud del cuerpo de un animal o insecto volador, resulta que el abejorro vuela más rápido: en uno minuto vuela 10,000 distancias iguales a la longitud de su cuerpo; el segundo lugar lo ocupan los vencejos, el tercero el estornino, luego el cuervo encapuchado, y solo en el último lugar está nuestro avión de pasajeros de alta velocidad, que vuela solo 1500 distancias en un minuto, igual a su longitud, es decir, ¡Vuela 6-7 veces más lento que un abejorro!

Habiendo identificado la función de los halterios, las alas traseras subdesarrolladas en forma de apéndices claviformes que se encuentran en las moscas, los científicos lograron crear un dispositivo "gyrotron" utilizado para determinar la desviación angular de la estabilidad de vuelo en aviones y misiles.

Utilizando el método de filmación de alta velocidad, se encontró que el ala de una mariposa no solo sube y baja durante su vuelo, como se ve con el ojo, sino que simultáneamente realiza movimientos ondulados a lo largo del eje transversal. Por analogía con el movimiento del ala de una mariposa, se unieron hojas adicionales en forma de alas a las alas de un molino de viento, y el molino de viento comenzó a funcionar incluso con el viento más silencioso.

La propulsión a chorro, que ahora se utiliza en aviones, cohetes y proyectiles espaciales, también es característica de los cefalópodos: pulpos, calamares y sepias. El motor a reacción de los barcos es una copia exacta del "mecanismo" a reacción mediante el cual la sepia se mueve rápidamente, arrojandoun chorro de agua con gran fuerza. A los calamares se les puede llamar "velocistas del mar". Son capaces de lanzarse desde las profundidades del mar al aire a tal velocidad que a menudo sobrevuelan olas de más de 50 m.

Los calamares se caracterizan por una asombrosa maniobrabilidad en el agua, hacen giros extremadamente rápidos no solo en el plano horizontal sino también en el vertical. Estudio del aparato locomotor del calamar, parámetros hidrodinámicos de la forma.sus cuerpos podrían proporcionar a los constructores de barcos una gran cantidad de material para crear un misil naval altamente maniobrable capaz de una tremenda velocidad bajo el agua.

Un estudio profundo y completo de procesos biológicos, estructuras y formas naturales con miras a utilizarlos en 250 equipos de construcción y arquitectura ha traído muchos descubrimientos en poco tiempo. Los científicos han descubierto que el elegante diseño de una Torre Eiffel de metal de trescientos metros de altura repite exactamente (incluso los ángulos de las superficies de apoyo coinciden) la estructura de la tibia, que puede soportar fácilmente el peso de un cuerpo humano, aunque cuando Al crear el proyecto de la torre, el ingeniero J. Eiffel no utilizó modelos vivos. La tibia humana, con su pequeño diámetro y masa, soporta una compresión de 1650 kg, que es de 20 a 25 veces más que la carga habitual.

Un estudio detenido del habitual "huevo comido" ha establecido que su resistencia se debe a una película-membrana fina y elástica, gracias a la cual la cáscara es una estructura pretensada. Este descubrimiento fue utilizado por los constructores al construir un edificio de teatro en Dakar, dentro del cual no debería haber una sola columna, ni un solo soporte decorativo - todo el edificio debería haber sido una enorme, vacía, delgada "cáscara" de hormigón armado descansando sobre una base especial. Sólo la membrana, que da resistencia a esta estructura, no fue de material "pollo", sino de cemento reforzado. Cáscaras delgadas de cemento armado con un espesor de 15-30 mm cubren espacios con una altura de más de 120 m sin soportes, además, cuanto mayor es la luz, más delgada y liviana (hasta ciertos límites) debe ser la cubierta.

El estudio de la asombrosa estructura de hojas, que tienen una estructura nervada y en forma de abanico, impulsó a los arquitectos a tener las llamadas "estructuras plegadas". Por ejemplo, una hoja de papel de escribir ordinario, colocada con bordes opuestos sobre soportes, no soporta su propio peso y se dobla.

La misma hoja, pero doblada "como un acordeón" y nuevamente colocada sobre dos soportes para que los pliegues paralelos atraviesen el tramo, se comporta de manera diferente a una lisa. Es estable y puede fácilmente, sin deformarse, soportar una carga igual a cien veces la masa de su propio cuerpo. Nueva forma La hoja le dio nuevas cualidades mecánicas. Utilizando el principio de "estructuras plegadas", se construyeron cúpulas plegadas con una luz de 100 a 200 m en los EE. UU. Y en Francia, el pabellón se superpuso con una luz de 218 m.

Las estructuras plegadas espaciales de paredes delgadas también se utilizan ampliamente en Rusia. Los miles de años de experiencia de las abejas en la construcción de panales resultaron ser útiles para los constructores de edificios residenciales. Los panales tienen muchos beneficios. La uniformidad de los elementos aquí se lleva al límite: la principal y única con-El elemento estructural de toda la estructura de la abeja es una celda hexagonal hecha de cera. Otra ventaja de los panales es su durabilidad. La fuerza aquí (relativa, por supuesto) es mayor que la de una pared de ladrillos. Los panales son isotrópicos (su fuerza es la misma en todas las direcciones). Gracias a estas ventajas, el diseño de panales formó la base para la fabricación de "paneles alveolares" para la construcción de edificios residenciales. El panal tiene otra ventaja extremadamente importante. Durante millones de años de evolución, las abejas se las han arreglado por ensayo y error para encontrar la forma de recipiente más económica y más espaciosa para almacenar miel. Todo el secreto reside en la forma elegida racionalmente, en la construcción geométrica de la celda de cera. Todos los ángulos agudos de los tres rombos que forman la base de cada hexágono son iguales a 70 ° 32 ". Los matemáticos han demostrado que con una forma hexagonal, es precisamente este ángulo el que proporciona la mayor capacidad de la celda alveolar en costos mínimos material de construcción para su construcción. Nuestros ingenieros aprovecharon la experiencia de las abejas y desarrollaron un nuevo diseño de elevador de almacenamiento de granos de concreto reforzado. Antes de eso, se construyeron en nuestro país docenas de ascensores ordinarios con enormes torres monolíticas de hormigón armado. Perfección en elloshabía poco y se consumía mucho hormigón armado. La construcción de un moderno ascensor perfecto de estructura de nido de abeja de hormigón requiere un 30% menos que su "antepasado" monolítico. Pero la experiencia centenaria de las abejas en la construcción de panales resultó ser útil no solo para los constructores de edificios residenciales y graneros. Se utiliza con mucho éxito en la construcción de presas, compuertas y muchas otras instalaciones complejas y críticas.

A imitación de estructuras naturales, los constructores de puentes también crearon una serie de estructuras originales. Entonces, los ingenieros franceses erigieron un puente, dándole la forma de un esqueleto de estrella de mar. Parece un triángulo equilátero, que es mucho más confiable que las estructuras arqueadas. La transformación de la forma de las hojas, cuando, curvándose en un tubo y formando ranuras extrañas, se retuercen en una espiral, dotándose de la mayor fuerza, impulsó a ingenieros y diseñadores a la idea de un puente sobre el río en la forma de una hoja a medio enrollar. Su ligereza es asombrosa, su fuerza es extraordinaria. La belleza, economía y durabilidad de este puente.se lo debe totalmente a la naturaleza. Otro diseño del puente, impulsado por la naturaleza, fue desarrollado por el ingeniero Samuel Brown. Al salir al jardín y examinar los miles de finos hilos de telarañas que colgaban entre los árboles, vio el prototipo de la estructura del puente que estaba buscando en hilos largos y flexibles. El viento la meció, pero los hilos que colgaban no se rompieron. El ingeniero solo tuvo que calcular las cargas y las secciones. Así es como aparecieron los puentes colgantes fuertes y hermosos.

Un problema sumamente importante e interesante resuelto por la biónica es el estudio de los sistemas de navegación, ubicación, estabilización, orientación de algunos representantes del mundo animal y la creación de dispositivos técnicos fundamentalmente nuevos basados enlos resultados de estos estudios. Las habilidades de navegación de los animales migratorios son sorprendentes por su precisión, sin embargo, la estructura y el principio de funcionamiento de los sistemas que proporcionan orientación aún no se han resuelto.

Creando un modelo en biónica Es la mitad de la batalla. Para resolver un problema práctico específico, es necesario no solo verificar la presencia de las propiedades del modelo de interés para la práctica, sino también desarrollar métodos para calcular las características técnicas predeterminadas del dispositivo y desarrollar métodos de síntesis que aseguren el logro de los indicadores requeridos en la tarea.

Y tantos biónico Los modelos, antes de que se implementen técnicamente, comienzan su vida en una computadora. Se construye una descripción matemática del modelo. Se compila un programa de computadora a partir de él: modelo biónico... En un modelo de computadora de este tipo, se pueden procesar varios parámetros en poco tiempo y se pueden eliminar los defectos de diseño.

Eso es correcto, basado en software modelado, por regla general, analizan la dinámica del funcionamiento del modelo; En cuanto a la construcción técnica especial del modelo, tales trabajos son indudablemente importantes, pero su carga objetivo es diferente. Lo principal en ellos es encontrar la mejor base sobre la cual se puedan recrear las propiedades necesarias del modelo de la manera más eficiente y precisa. Acumulado en biónica experiencia práctica modelado sistemas extremadamente complejos es de importancia científica general. Una gran cantidad de sus métodos heurísticos, absolutamente necesarios en trabajos de este tipo, ya se han generalizado para resolver importantes problemas de física experimental y técnica, problemas económicos, problemas de diseño de sistemas de comunicación ramificados multietapa, etc.

Hoy en día, la biónica tiene varias direcciones.

La biónica arquitectónica y de la construcción estudia las leyes de formación y formación de estructuras de los tejidos vivos, analiza los sistemas estructurales de los organismos vivos según el principio de ahorro de material, energía y garantía de confiabilidad. La neurobiónica estudia el trabajo del cerebro, estudia los mecanismos de la memoria. Los órganos sensoriales de los animales, los mecanismos internos de reacción a ambiente tanto en animales como en plantas.

Un ejemplo sorprendente de la biónica arquitectónica y de la construcción es una completa analogía de la estructura de los tallos de cereales y los edificios modernos de gran altura. Tallos plantas de cereales capaz de soportar cargas pesadas y al mismo tiempo no romperse bajo el peso de la inflorescencia. Si el viento los dobla hacia el suelo, rápidamente recuperan su posición erguida. Cual es el secreto Resulta que su estructura es similar al diseño de las modernas chimeneas de las fábricas de gran altura, uno de los últimos logros en ingeniería. Ambas construcciones son huecas. Las hebras esclerénquima del tallo de la planta desempeñan el papel de refuerzo longitudinal. Los entrenudos de los tallos son anillos de rigidez. Los huecos verticales ovalados se encuentran a lo largo de las paredes del tallo. Las paredes de la tubería tienen el mismo diseño. El papel del refuerzo en espiral colocado en el lado exterior de la tubería en el tallo de las plantas de cereales lo desempeña una piel fina. Sin embargo, los ingenieros llegaron a su solución constructiva por su cuenta, sin "mirar" a la naturaleza. La identidad del edificio se reveló más tarde.

En los últimos años, la biónica ha confirmado que la mayoría de las invenciones humanas ya han sido "patentadas" por la naturaleza. Un invento del siglo XX como las cremalleras y el velcro se hizo sobre la base de la estructura de la pluma de un pájaro. Las púas de plumas de varios órdenes, equipadas con ganchos, proporcionan un agarre seguro.

Los famosos arquitectos españoles M. R. Cervera y J. Ploz, activos partidarios de la biónica, comenzaron a investigar "estructuras dinámicas" en 1985, y en 1991 organizaron la "Sociedad de Apoyo a la Innovación en Arquitectura". Un grupo bajo su liderazgo, que incluía arquitectos, ingenieros, diseñadores, biólogos y psicólogos, desarrolló el proyecto "Vertical Bionic Tower City". En 15 años, debería aparecer una ciudad torre en Shanghai (según las previsiones de los científicos, en 20 años el número de Shanghai puede llegar a 30 millones de personas). La ciudad torre está diseñada para 100 mil personas, el proyecto se basa en el "principio de construcción de árboles".

La torre de la ciudad tendrá la forma de un ciprés con una altura de 1128 m con una circunferencia en la base de 133 por 100 m, y en su punto más ancho 166 por 133 m. La torre tendrá 300 pisos, y serán Ubicado en 12 bloques verticales de 80 pisos. Entre los bloques hay reglas, que juegan el papel de una estructura de soporte para cada nivel de bloque. Dentro de los barrios hay casas de diferente altura con jardines verticales. Este elaborado diseño es similar a la estructura de las ramas y toda la copa de un ciprés. La torre se colocará sobre una base de pilotes de acuerdo con el principio del acordeón, que no se profundiza, sino que se desarrolla en todas las direcciones a medida que sube, similar a cómo se desarrolla el sistema de raíces de un árbol. Las vibraciones del viento en los pisos superiores se minimizan: el aire pasa fácilmente a través de la estructura de la torre. Para el revestimiento de la torre se utilizará un material plástico especial que imita la superficie porosa de la piel. Si la construcción tiene éxito, se planea construir varios edificios de la ciudad más.

En la biónica de la arquitectura y la construcción, se presta mucha atención a las nuevas tecnologías de construcción. Por ejemplo, en el campo del desarrollo de tecnologías de construcción eficientes y sin residuos, una dirección prometedora es la creación de estructuras en capas. La idea está tomada de los moluscos de aguas profundas. Sus fuertes conchas, como el abulón extendido, consisten en placas alternas duras y blandas. Cuando la placa dura se agrieta, la deformación es absorbida por la capa blanda y la grieta no avanza. Esta tecnología también se puede utilizar para cubrir automóviles.

Las principales direcciones de la neurobiónica son el estudio del sistema nervioso de humanos y animales y el modelado de células nerviosas-neuronas y redes neuronales. Esto permite mejorar y desarrollar la tecnología electrónica e informática.

El sistema nervioso de los organismos vivos tiene una serie de ventajas sobre los análogos más modernos inventados por el hombre:

Percepción flexible de la información externa, independientemente de la forma en la que venga (caligrafía, tipo de letra, color, timbre, etc.).

Alta confiabilidad: los sistemas técnicos fallan cuando una o más partes se rompen y el cerebro permanece funcional incluso cuando mueren varios cientos de miles de células.

Miniatura. Por ejemplo, un dispositivo de transistor con el mismo número de elementos que el cerebro humano ocuparía un volumen de unos 1000 m3, mientras que nuestro cerebro ocuparía un volumen de 1,5 dm 3.

Eficiencia energética: la diferencia es obvia.

Alto grado de autoorganización: rápida adaptación a nuevas situaciones, a cambios en los programas de actividades.

Tibia y torre eiffel

Para el centenario de la Revolución Francesa, se organizó una exposición mundial en París. Se planeó erigir una torre en el territorio de esta exposición, que simbolizaría la grandeza. Revolución Francesa y los últimos avances en tecnología. Se presentaron al concurso más de 700 proyectos, el proyecto del ingeniero de puentes Alexander Gustave Eiffel fue reconocido como el mejor. A finales del siglo XIX, la torre, que lleva el nombre de su creador, asombró al mundo entero con su delicadeza y belleza. La torre de 300 metros se ha convertido en una especie de símbolo de París. Hubo rumores de que la torre se construyó según los dibujos de un científico árabe desconocido. Y solo después de más de medio siglo, los biólogos e ingenieros hicieron un descubrimiento inesperado: el diseño de la Torre Eiffel repite exactamente la estructura de la tibia, que puede soportar fácilmente el peso del cuerpo humano. Incluso los ángulos entre las superficies de los cojinetes coinciden. Este es otro ejemplo ilustrativo. biónica En acción.

La biónica es una ciencia que estudia la naturaleza viva para utilizar los conocimientos adquiridos en la actividad práctica humana. Problemas de biónica: estudio de los patrones de estructura y función de partes individuales de organismos vivos ( sistema nervioso, analizadores, alas, piel) para crear sobre esta base un nuevo tipo maquinas de computación, localizadores, aviones, vehículos nadadores, etc.; el estudio de la bioenergía para crear motores económicos como el músculo; Estudio de los procesos de biosíntesis de sustancias con el objetivo de desarrollar las correspondientes ramas de la química. La biónica está estrechamente relacionada con las disciplinas técnicas (electrónica, comunicaciones, asuntos marítimos, etc.) y ciencias naturales (medicina), así como con la cibernética (ver).

La biónica (biónica en inglés, de bion - un ser vivo, un organismo; en griego Bioo - yo vivo) es una ciencia que estudia la vida silvestre para utilizar los conocimientos adquiridos en la actividad práctica humana.

El término biónica apareció por primera vez en 1960, cuando especialistas de diversos perfiles, reunidos en un simposio en Daytona (EE. UU.), Presentaron el lema: "Los prototipos vivos son la clave de las nuevas tecnologías". La biónica era una especie de puente que conectaba la biología con las matemáticas, la física, la química y la tecnología. Uno de los objetivos más importantes de la biónica es establecer analogías entre los procesos fisicoquímicos e informativos que ocurren en la tecnología y los procesos correspondientes en la naturaleza viva. El especialista en biónica se siente atraído por toda la variedad de "ideas técnicas" desarrolladas por la naturaleza viva durante muchos millones de años de evolución. Un lugar especial entre las tareas de la biónica lo ocupa el desarrollo y diseño de sistemas de control y comunicación basados en el uso de conocimientos de la biología. Esto es biónica en el sentido estricto de la palabra. La biónica es de gran importancia para la cibernética, radioelectrónica, aeronáutica, biología, medicina, química, ciencia de materiales, construcción y arquitectura, etc. métodos biológicos minería, tecnología de producción sustancias complejas química Orgánica, materiales de construcción y revestimientos que se utilizan naturaleza... La biónica enseña el arte de la copia racional de la naturaleza viva, la búsqueda de condiciones técnicas para el uso conveniente de objetos, procesos y fenómenos biológicos.

Una de las posibles vías aquí es el modelado funcional (matemático o software), que consiste en estudiar el diagrama estructural del proceso, las funciones del objeto, las características numéricas de estas funciones, su finalidad y cambios en el tiempo. Este enfoque permite estudiar el proceso de interés por medios matemáticos, e implementar la implementación técnica del modelo cuando, en principio, se establece su efectividad y queda por verificar las posibilidades económicas, energéticas y otras de construir dicho modelo con el disponible medios tecnicos... Hay otra forma: el modelado fisicoquímico, cuando un especialista en el campo de la biónica estudia los procesos bioquímicos y biofísicos para estudiar los principios de transformación (incluida la descomposición y síntesis) de las sustancias que ocurren en un organismo vivo. Este camino está más estrechamente relacionado con los problemas de la ingeniería química y abre nuevas oportunidades en el desarrollo de la química de la energía y los polímeros. El tercer enfoque desarrollado por la biónica es el uso directo de sistemas vivos y mecanismos biológicos en sistemas técnicos. Este enfoque suele denominarse método de modelado inverso, ya que en este caso un especialista biónico busca las posibilidades y condiciones para adaptar sistemas vivos para resolver problemas puramente de ingeniería, es decir, intenta simular un dispositivo técnico o proceso sobre un objeto biológico. La biónica, que surgió como respuesta a las solicitudes de la práctica, sirvió como el inicio de una investigación basada en la aplicación del conocimiento biológico en todas las áreas de la tecnología. Su principal resultado es establecer los primeros caminos para un dominio técnico cada vez mayor de la biología.

La biónica es una ciencia aplicada sobre el uso de la actividad práctica humana como modelos para el diseño de estructuras y mecanismos para la adaptación más exitosa de los organismos vivos a su entorno.

Biónica: una dirección en ciencia y tecnología, cuyo propósito es utilizar el conocimiento biológico para resolver problemas de ingeniería y desarrollar tecnología. El antepasado de la biónica es Leonardo da Vinci. Sus dibujos y diagramas de aviones se basan en la estructura del ala del pájaro.

Las principales áreas de trabajo:

¨ Las principales áreas de trabajo en biónica cubren los siguientes temas:

¨ estudio del sistema nervioso de humanos y animales y modelado de células nerviosas (neuronas) y redes neuronales para la mejora adicional de la tecnología informática y el desarrollo de nuevos elementos y dispositivos para la automatización y telemecánica (neurobiónica);

¨ investigación de los órganos de los sentidos y otros sistemas de percepción de los organismos vivos para desarrollar nuevos sensores y sistemas de detección;

¨ estudio de los principios de orientación, ubicación y navegación en varios animales para el uso de estos principios en tecnología;

¨ Estudio de las características morfológicas, fisiológicas y bioquímicas de los organismos vivos para el avance de nuevas ideas técnicas y científicas.

2. El principal medio de vida de los organismos. Hábitat: todo lo que rodea a un organismo (población, comunidad) y lo afecta. Hay cuatro hábitats en la Tierra, desarrollados y poblados por organismos:

3. Tarea:

Dado: ADN: ATG - GCG - AGC - TGA - THC

Solución: RNC: UAC - CGC - UCG - ACU - ACG; La sección de ADN incluye cinco trillizos.

Sobre la aplicación en dispositivos y sistemas técnicos de los principios de organización, propiedades, funciones y estructuras de la naturaleza viva, es decir, formas de los seres vivos en la naturaleza y sus análogos industriales.

Distinguir:

biológico biónica, que estudia los procesos que ocurren en los sistemas biológicos;
teórico biónica, que construye modelos matemáticos de estos procesos;
técnico biónica, que aplica modelos de biónica teórica para resolver problemas de ingeniería.

ver también

Literatura

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Notas (editar)

Enlaces

Fundación Wikimedia. 2010.

Sinónimos:

Vea qué es "Biónica" en otros diccionarios:

- [Diccionario de palabras extranjeras del idioma ruso

- [del apodo bio ... y (electrónico)], ciencia que estudia los organismos vivos para utilizar los resultados de la cognición de los mecanismos de su funcionamiento en el diseño de máquinas y la creación de nuevos sistemas técnicos. Por ejemplo, datos biónicos obtenidos con ... ... Diccionario ecológico

biónica- Etimología. Viene del griego. vida biológica. Categoría. Disciplina científica. Especificidad. Estudiar los principios de funcionamiento de los sistemas vivos para su uso en el campo de la práctica de la ingeniería. Inició su formación en los años 60. Siglo XX El método principal ... ... Gran enciclopedia psicológica

BIONIKA, dirección en biología y cibernética; estudia las características de la estructura y vida de los organismos con el fin de crear nuevos dispositivos, mecanismos, sistemas y mejorar los existentes. Se formó en la segunda mitad del siglo XX. Para soluciones ... ... Enciclopedia moderna

Estudia las características de la estructura y la vida de los organismos para crear nuevos dispositivos, mecanismos, sistemas y mejorar los existentes. Direcciones prometedoras: estudio del sistema nervioso de humanos y animales, órganos de los sentidos, principios ... ... Diccionario enciclopédico grande