ВЛИЯНИЕ БИОНИКИ НА ХУДОЖЕСТВЕННОЕ КОНСТРУИРОВАНИЕ

Для бионики источником вдохновения является сама природа, которая настолько мудра, что сама придумала огромное множества идеальных форм и конструкций. 

Говоря о бионике в дизайне чаще всего представляется дизайн с плавными формами, повторяющими строение живого организма, выполнено из экологических стройматериалов и с природной цветовой палитрой. Но это не является основой в бионики.

Созданные природой формы, проверенные тысячелетиями эволюции, прекрасно выполняют заложенные в них функции. 

Бионика использует свойства, заложенные в структуре и организации животных и растений, для применения их в инженерном деле. При этом возникает возможность нового подхода к конструированию различных систем. Для дизайнера это безграничное количество вариантов конструктивных решений для воплощения своих идей.

В художественном конструировании применяются различные методы наук, искусства и техники в целях создания оптимальной для человека предметно-пространственной среды.  Природа уже создала комфортные условия для жизни. А человек может их усовершенствовать, использую те же самые ресурсы и знания о бионике. Так различные объекты материальной культуры, создаваемые человеком появляются ради удовлетворения своих потребности. Создавая этот объект, человек не просто наделяет его определенными функциональными свойствами, а формирует вторую «природу, удобную для его жизни». Также при решении формы изделия в целом и отдельных его частей необходимо в первую очередь стремиться к тому, чтобы эта форма в максимальной степени соответствовала его утилитарно-функциональному назначению. Поэтому проектирование и конструирование любой вещи следует начинать с изучения ее утилитарного назначения и функции.

Метод исследования, применяемый в бионике, включает в себя три этапа:

— изучение и описание биологического образца;

— создание по биологическому образцу математической или логической модели;

— воплощение этой модели в соответствующее техническое устройство.

Тем не менее заимствование биологических знаний и воплощение их в современных технологиях бионики не является прямым копированием. Это точнее независимый творческий поиск оптимальных решений, вдохновленный алгоритмами природы.

Первые изобретатели заинтересовались бионикой из-за возможности применить ее принципы в создании простых и надежных механизмов, чтобы разрешить технические проблемы человечества.

Одним из них был Леонардо Да Винчи. Источником вдохновения для ученого стали птицы. Леонардо пытался создать крыло для летательного аппарата по образу и подобию крыльев пернатых (рисунок 1). В поисках оптимальной формы крыла он в конце концов остановился на крыле летучей мыши.

Рисунок 1. крыло для летательного аппарата Да Винчи

Так же как пример можно привести архитектурную бионику, где выразительность конструкций достигается заимствованием и производством биоморфных форм. Элементы бионики обрели жизнь в зданиях немецкого экспрессионизма 1920-х годов. Самый известный из них - это Стеклянный павильон, построенный Бруно Таутом (рисунок 2).

Рисунок 2. Стеклянный павильон, построенный Бруно Таутом

По такому же принцыпу построена и Шуховская башня на Шаболовке в Москве (рисунок 3).

Рисунок 3. Шуховская башня на Шаболовке в Москве

В последнее время специалисты сконцентрировали свое внимание на изучении молекулярной науки, ДНК...

Создавая живые организмы, природа сформировала необходимую оболочку для него. В процессе эволюции живые материалы адаптировались к изменениям окружающей их среды и приобретали все более прочные и сложные формы, способные к большим деформациям. Это свойство широко используется в живой природе, а среди изобретений человека его можно встретить в разы реже. Природа весьма неохотно использует недеформирующиеся материалы.

Например, скелет, в основном крепкая статичная конструкция, работающая за счет растяжения мягких и упруго-гибких тканей. Таким образом природа экономит расходные материалы и энергию для создания различных живых организмов. Именно эти упругие ткани снижают нагрузку от движений на хрупкий, хотя и жесткий скелет (конструкцию).

 «Лучше согнуться, чем сломаться» - это китайская поговорка, которая стала основой учения восточной школы проектирования, у которой гибкость и эластичность конструкции стоит в приоритете.

В европейской школе наоборот - преимущественно жесткая конструкция.  Но условие обеспечения жесткости и максимальной устойчивости требует очень больших энергетических материальных затрат, чем если бы все они были созданы упругими и способными к деформации. Жесткость — это не всегда прочность, но зато это всегда значительное увеличение веса и стоимости конструкций. Для достижения больших обратимых деформаций требуется много надежных и простых шарнирных узлов, креплений.

Проблема в том, что производство этих узлов — отнюдь не простая задача. С целью ее решения специалистам необходимо обратиться к молекулярным исследованиям биологов.

Будет ли способен дом будущего или другой иной промышленный объект, подобно живой клетке, менять свою форму еще довольно неопределенно…Но это довольно интересная и прогрессивная концепция будущего.

Список литературы:

1. Бионический конструктор Эльпюль // Биомолекула. [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://biomolecula.ru/articles/bionicheskii-konstruktor-elpiul (дата обращения 12.01.2018)
2. Волков А. Бионика открывает новые пути конструирования систем// Нормальная физиология человека. [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://www.physiologynorma.ru/nauchnye-trudy-fiziologov/bionika-otkryvaet-novye-puti-konstruirovaniya-sistem/ (дата обращения 03.02.2018)
3. Статья Художественное конструирование изделий // Блог Промышленного Дизайнера. [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL:http://stoneholdbooks.com/bionika/xudozhestvennoe-konstruirovanie-izdelij.html (дата обращения 07.02.2018)