В 60-х гг. в науке появилось новое
направление — бионика (от греческого слова bion —
элемент жизни, живущий), объединяющее
интересы биологии и техники. Цель новой
науки — решение инженерных и технических задач
на основе изучения структуры и
жизнедеятельности живых организмов. Решающим
толчком к формированию бионики явилось,
вероятно, открытие эхолокации у летучих мышей.
В 50-е гг. инженеры затратили много усилий,
чтобы создать принципиально новый прибор —
эхолокатор, который на основе отраженного
эха (звукового, радио и т. п.) позволял
обнаруживать цель. Оказалось, однако, что
природный эхолокатор летучих мышей, возникший
за миллионы лет до появления человека на
Земле, гораздо совершеннее. Это послужило
стимулом к сознательному поиску в живой
природе решения многих
инженерно-технических задач.
Еще в эпоху Возрождения выдающийся
итальянский ученый Леонардо да Винчи
пытался сконструировать орнитоптер —
летательный прибор с машущими, как у птиц,
крыльями. Сегодня уже немало технических решений
заимствовано у природы. По типу строения
кожи дельфинов создана мягкая обшивка для
подводных судов, позволяющая увеличить их
скорость под водой на 15—20% без увеличения
мощности двигателя (за счет гашения
возникающих турбулентных завихрений воды у
корпуса судна). По типу строения жужжальца
насекомых создан специальный
навигационный прибор для самолетов — жиротрон,
который позволяет обеспечивать высокую
стабилизацию полета самолета на больших
скоростях.
В шагающих роботах используются
принципы сочленения ног насекомых. Анализ
структуры кости, строения соломины злаков и других
подобных биологических объектов лежит в
основе нового направления в архитектуре —
архитектурной бионики, предлагающей
строителям совершенно новые формы экономичных
и устойчивых сооружений, например дома,
построенные по типу пчелиных сот, или дома-
раковины. Ученые исследуют и моделируют
анализаторы животных, чтобы создать новые
датчики и системы обнаружения в технике,
изучают нейронные сети в организме для
совершенствования вычислительной техники и
различных автоматических и телемеханических
устройств и т. п.
Человек издавна не только
восхищается поразительной
приспособленностью животных
и растений к условиям окружающей среды, но и учится
у природы, сознательно или
бессознательно подражает ей.
Запас бионических идей у природы
практически неисчерпаем. Чаще всего оказывается,
что человек не в состоянии пока подобрать
нужные материалы для прямого
моделирования того или иного технического решения,
осуществленного в живой природе. Например,
усатые киты способны издавать инфразвуки,
распространяющиеся в океане на сотни
километров. Чтобы издать звуки такой мощности,
человеку нужны системы размером с
четырехэтажный дом, а у китов для этого существует
орган (гортанный мешок) объемом не более
1,5—2 м3. Поэтому исследования
концентрируются на более простых, технически
воспроизводимых природных образцах и на поиске
принципиально новых технических идей,
подсказанных природой, без обязательного
моделирования природного решения этих идей.
Несомненно, бионика — наука будущего, у
нее замечательные перспективы практически
во всех отраслях современной техники.
