Bionics sa buhay ng tao

Sinasabi nila na minsan bawat siglo isang henyo ang ipinanganak sa Earth. Ang gayong henyo ay si Leonardo da Vinci. Ang pinakadakilang pintor, iskultor, mathematician, inhinyero at anatomist na si Leonardo da Vinci ay naghangad na mahanap ang katotohanan, malaman at ilarawan ito.

"Ginawa ko ang kalikasan bilang aking tagapagturo, ang guro ng lahat ng mga guro."

Bakit kinuha ng dakilang siyentipikong ito ang kalikasan bilang kanyang guro?

Ang buhay sa pinaka-primitive na anyo nito ay lumitaw sa Earth mga 2 bilyong taon na ang nakalilipas. Ang walang awa na natural na seleksyon ay tumagal ng milyun-milyong siglo, bilang isang resulta kung saan ang pinakamalakas at pinakaperpekto ay nakaligtas. Si Leonardo da Vinci ang unang nagmungkahi ng paghiram ng pinakamahusay sa kalikasan upang mapalawak ang mga kakayahan ng tao. Noong 1485, lumikha siya ng isang makina na lumilipad na makina - isang ornithoptel, ang prinsipyo ng pagpapatakbo kung saan kinopya niya mula sa mga ibon. At kahit na ang tao ay hindi natutong lumipad noon, minarkahan nito ang simula ng isang bagong agham - bionics. Ang Bionics ay isang symbiosis ng biology at teknolohiya.

Kung ang kasaysayan ng Earth - 4.5 bilyong taon - ay kinakatawan bilang isang araw, lumiliko na ang Homo sapiens ay lumitaw sa planeta wala pang isang minuto ang nakalipas. Literal na isang split second ang lumipas, at naiisip na niya ang kanyang sarili bilang isang creator at hindi na makakalikha ng anuman. mas masahol pa sa kalikasan. Hanggang kamakailan, kapag nag-imbento ng bago, ang mga tao ay walang ideya na mayroon na ito. Kailangan mo lang makita at mag-apply. 99% mga natuklasang siyentipiko ang tao ay naniktik sa kalikasan. Ang lahat ng nakapaligid sa atin ay may natural na analogue.

Bionics(mula sa Βίον - nabubuhay ) - inilapat sa aplikasyon sa mga teknikal na kagamitan at mga sistema ng mga prinsipyo ng organisasyon, pag-aari, pag-andar at istruktura . Sa madaling salita, ang bionics ay isang koneksyon At . Petsa ng kapanganakan ng bionics: Setyembre 13, 1960.Ang Bionics ay may simbolo: isang crossed scalpel, isang soldering iron at isang integral sign. Ang unyon ng biology, teknolohiya at matematika ay nagpapahintulot sa amin na umasa na ang agham ng bionics ay tumagos kung saan walang sinuman ang nakapasok noon, at makita kung ano ang hindi pa nakita ng sinuman.

Noon pa man ay pinangarap ng tao na masakop ang langit. Ngunit ito ay mapupuntahan lamang ng mga ibon. At ang mga ibon ang nagbigay sa mga tao ng ideya ng paglipad.

Ang mga pangarap tungkol sa paglipad at ang aktwal na pagpapatupad nito ay ibang-iba. At sa kabila matatapang na ideya, gaya ng kay Leonardo da Vinci, ang sangkatauhan ay mananatiling nakakadena sa lupa sa loob ng maraming siglong darating. Ang pag-aaral ng mga ibon, ang istraktura ng kanilang mga pakpak at buntot, ay humantong sa pag-imbento ng eroplano. Ang istraktura ng mata ng tao ay naglatag ng pundasyon para sa photographic lens, at ang istraktura ng sunflower inflorescence ay nagbunga ng mga solar panel. Habang sinusuklay ang mga burdock inflorescences at ang balahibo ng kanyang aso pagkatapos maglakad, ang sikat na designer ay nag-imbento ng Velcro fasteners. Ang mga insekto ay nagbigay sa mga siyentipiko ng ideya ng mga helicopter. Ang Pisces ay nagbigay inspirasyon sa paglikha ng mga submarino. Ang MercedesBenz Corporation ay nakabuo ng isang bionic sasakyan, kinopya mula sa isang tropikal na katawan ng isda. Sa kabila ng hugis nito na parang maleta, ang makina ay may napakababang air resistance.

Nakakatagpo tayo ng mga bionic na imbensyon araw-araw nang hindi natin nalalaman. Kadalasan, ang mga prinsipyong pinagtibay mula sa kalikasan ay matatagpuan sa arkitektura. Halimbawa, sa disenyo ng sikat Eiffel Tower namamalagi ang istraktura ng femur ng tao. Mayroong maraming mga punto ng suporta sa ulo ng buto, salamat sa kanila, ang pagkarga sa kasukasuan ay ibinahagi nang pantay-pantay. Ito ay nagpapahintulot sa curved femur upang suportahan mabigat na timbang mga katawan. Ang parehong mga reference point ay matatagpuan sa base ng Eiffel Tower. Ang disenyo nito ay itinuturing na isang benchmark ng arkitektura para sa pagpapanatili.

Ang isa pang tore, ang Ostankino, ay mayroon ding natural na analogue. kanya payat na silweta nakikilala. Ang prototype ng Ostankino Tower ay isang tangkay ng trigo. Ang kakayahang hindi masira sa ilalim ng bigat ng inflorescence ay nabuo ang batayan ng tore.

Ang mga arkitekto ay lalong bumaling sa mga prinsipyo ng paggana ng mga buhay na organismo. Upang maunawaan kung paano ito gumagana, kailangang pag-aralan ng taga-disenyo ang biology. Mga likas na prototype mga istrukturang arkitektura maging isda, ibon, halaman at maging ang katawan ng tao.

Hindi tumitigil ang Bionics. Ang agham na ito ay lumilikha ng isang tunay na rebolusyon. Malaki ang magagawa ng ordinaryong pagmamasid at pagmomodelo.Ang aking magiging propesyon ay may kaugnayan sa mechanical engineering. Ang industriya ng mechanical engineering ay ang pinaka-robot. Sa kauna-unahang pagkakataon ang praktikal na aplikasyon nitomga robot na pang-industriyanakatanggap ng pasasalamat sa mga Amerikanong inhinyero na sina D. Devol at D. Engelberg noong huling bahagi ng 50s at unang bahagi ng 60s ng ikadalawampu siglo. Ginagamit ang mga ito upang gumanap ng iba't ibang teknolohikal na proseso upang madagdagan ang kahusayan ng negosyo.

Ang disenyo ng isang robot ay maaaring maglaman ng isa o higit pang mga manipulator, habang ang manipulator mismo ay maaaring may iba't ibang kapasidad ng pagkarga, katumpakan ng pagpoposisyon, at antas ng kalayaan. Kapag lumilikha ng isang pang-industriya na robot, ang mga bionic na modelo ay aktibong ginagamit. Ang manipulator ng isang robot na pang-industriya ay binubuo ng isang tiyak na bilang ng mga movable links (axes) na konektado sa isa't isa. Ito ay dinisenyo sa prinsipyo ng mga limbs ng mga arthropod. Ang mas maraming palakol, mas marami unibersal na disenyo sa robot.Ang pag-aayos at flexibility ng koneksyon ng mga axes ng robot ay maingat na ginawa ayon sa modelo ng tao (joint connection). Ang mga axes ng manipulator ay nababagay gamit ang mga sensor. Ang mga ito ay katulad ng mga organo ng pandama at tumutugon sa liwanag, posisyon sa espasyo

Ang kalikasan ay nagtatago pa rin ng maraming misteryo; Ngunit ang tanong ay: "Magkakaroon ba tayo ng oras upang gamitin ang natitirang "mga patent ng wildlife"? Isinasaalang-alang ang bilis ng pagkawala ng mga halaman at hayop sa balat ng lupa, at ang mga istatistika ay hindi maiiwasang nagsasaad: taun-taon - isang species ng hayop at araw-araw - isang species ng halaman - ang tanong na ibinibigay ay napaka alarma. Sa bagay na ito, ang pangangalaga ng mga bihirang at endangered species ng mga hayop at halaman, ang pagpapanatili kapaligiran sa mga kondisyong kanais-nais para sa buhay ng lahat ng buhay sa Earth, − kagyat na problema, at ang susi sa higit na pag-unlad ng sangkatauhan.

Ang pinakaperpektong anyo, kapwa mula sa pananaw ng kagandahan at mula sa punto ng pananaw ng organisasyon at paggana, ay nilikha ng kalikasan mismo at binuo sa proseso ng ebolusyon. Sa mahabang panahon, ang sangkatauhan ay humiram ng mga istruktura, elemento, at mga konstruksyon mula sa kalikasan upang malutas ang mga problemang teknolohikal nito. Sa kasalukuyan, sinasakop ng technogenic civilization ang mas malalaking teritoryo mula sa kalikasan, at ang mga nakapalibot na lugar ay pinangungunahan ng hugis-parihaba na hugis, bakal, salamin at kongkreto, at nakatira kami sa tinatawag na urban jungle.

At bawat taon ang pangangailangan ng tao para sa isang natural, maayos na kapaligiran ng pamumuhay na puno ng hangin, halaman, at natural na mga elemento ay nagiging mas at higit na nakikita. Samakatuwid, ang mga isyung pangkapaligiran ay nagiging mas may kaugnayan sa pagpaplano ng lunsod at. Sa artikulong ito ay makikilala natin ang mga halimbawa ng bionics - kawili-wili modernong direksyon sa arkitektura at panloob na disenyo.

Mga halimbawa ng bionics sa arkitektura. Siyentipiko at masining na diskarte

Ang Bionics ay isang pang-agham na direksyon una at pangunahin, at pagkatapos ay isang malikhain. Kapag inilapat sa arkitektura, nangangahulugan ito ng paggamit ng mga prinsipyo at pamamaraan ng pag-oorganisa ng mga buhay na organismo at ang mga anyo na nilikha ng mga buhay na organismo sa disenyo at pagtatayo ng mga gusali. Ang unang arkitekto na nagtatrabaho sa istilong bionic ay si A. Gaudi. Ang kanyang mga tanyag na gawa ay hinahangaan pa rin ng mundo (Casa Batllo, Casa Mila, Sagrada Familia, Park Güell, atbp.).

Casa Mila Antonio Gaudi sa Barcelona
Pambansang Opera House sa Beijing

Nakabatay ang modernong bionics gamit ang mga bagong pamamaraan gamit ang mathematical modeling at malawak na hanay ng software para sa mga kalkulasyon at 3D visualization. Ang pangunahing gawain nito ay pag-aralan ang mga batas ng pagbuo ng mga tisyu ng mga nabubuhay na organismo, ang kanilang istraktura, pisikal na katangian, mga tampok ng disenyo na may layuning isalin ang kaalamang ito sa arkitektura. Ang mga living system ay mga halimbawa ng mga istruktura na gumagana batay sa mga prinsipyo ng pagtiyak ng pinakamainam na pagiging maaasahan, pagbuo ng pinakamainam na hugis habang nagtitipid ng enerhiya at mga materyales. Ang mga prinsipyong ito ang bumubuo sa batayan ng bionika. Ang mga sikat na halimbawa ng bionics ay ipinakita sa site.

Sydney Opera House
Swimming complex sa Beijing

Narito ang ilan sa mga pinakadakilang istrukturang nakabatay sa bionics sa buong mundo:

• Eiffel Tower sa Paris (inuulit ang hugis ng shin bone)
• Swallow's Nest Stadium sa Beijing (panlabas) istraktura ng metal inuulit ang hugis ng pugad ng ibon)
• Aqua skyscraper sa Chicago (sa panlabas ay kahawig ito ng isang daloy ng bumabagsak na tubig, at ang hugis ng gusali ay kahawig din ng nakatiklop na istraktura ng mga calcareous na deposito sa baybayin ng Great Lakes)
• Residential building na "Nautilus" o "Shell" sa Naucalpan (ang disenyo nito ay kinuha mula sa isang natural na istraktura - isang mollusk shell)
• Sydney Opera House (ginagaya ang bukas na lotus petals sa tubig)
• Swimming complex sa Beijing (ang disenyo ng facade ay binubuo ng "mga bula ng tubig", inuulit ang kristal na sala-sala, pinapayagan kang makaipon ng solar energy na ginagamit para sa mga pangangailangan ng gusali)
• National Opera House sa Beijing (ginagaya ang isang patak ng tubig)

Kasama rin sa Bionics ang paglikha ng mga bagong materyales para sa pagtatayo, na ang istraktura ay iminungkahi ng mga batas ng kalikasan. Ngayon, mayroon nang maraming mga halimbawa ng bionics, na ang bawat isa ay nakikilala sa pamamagitan ng kamangha-manghang lakas ng istraktura nito. Kaya, posible na makakuha ng mga bagong karagdagang pagkakataon para sa pagtatayo ng mga istruktura ng iba't ibang laki.

Cloud Gate sculpture sa Chicago
Mga halimbawa ng bionics sa panloob na disenyo

Mga tampok ng panloob na disenyo sa istilong bionic na may mga halimbawa

Ang estilo ng bionic ay dumating din sa panloob na disenyo: kapwa sa mga lugar ng tirahan at sa mga lugar ng sektor ng serbisyo, mga layuning panlipunan at pangkultura. Ang mga halimbawa ng bionics ay makikita sa mga modernong parke, aklatan, pamilihan, restaurant, exhibition center, atbp. Ano ang katangian nito naka-istilong istilo? Ano ang mga tampok nito? Tulad ng sa kaso ng arkitektura, ang panloob na bionics ay gumagamit ng mga likas na anyo sa organisasyon ng espasyo, sa pagpaplano ng mga lugar, sa disenyo ng mga kasangkapan at accessories, at sa palamuti.

Ang mga taga-disenyo ay gumuhit ng kanilang mga ideya mula sa mga pamilyar na istruktura ng buhay na kalikasan:

• Ang waks at pulot-pukyutan ay ang batayan para sa paglikha ng hindi pangkaraniwang mga istraktura sa interior: mga dingding at partisyon, mga elemento ng muwebles, dekorasyon, mga elemento ng dingding at mga panel ng kisame, mga pagbubukas ng bintana atbp.
• Ang spider web ay isang hindi pangkaraniwang magaan at matipid na mesh na materyal. Kadalasang ginagamit bilang batayan sa disenyo ng partisyon, disenyo ng kasangkapan at mga kagamitan sa pag-iilaw, duyan.
• Ang panlabas o panloob na mga hagdan ay maaaring gawin sa anyo ng spiral o hindi pangkaraniwang mga istraktura na nilikha mula sa pinagsamang mga likas na materyales na umuulit ng makinis na natural na mga anyo. Sa disenyo ng mga hagdan, ang mga bionic artist ay kadalasang nagsisimula sa mga anyo ng halaman.
• Ginagamit din ang may kulay na salamin sa mga bionic na halimbawa upang lumikha ng kawili-wiling pag-iilaw.
• SA mga bahay na gawa sa kahoy Maaaring gamitin ang mga puno ng kahoy bilang mga haligi na nagdadala ng pagkarga. Sa pangkalahatan, ang kahoy ay isa sa mga pinaka-karaniwang panloob na materyales sa estilo ng bionic. Ginagamit din ang lana, katad, lino, kawayan, bulak, atbp.
• Ang mga salamin at makintab na ibabaw ay kinuha mula sa ibabaw ng tubig at magkakasuwato na magkasya dito.
• Ang isang mahusay na solusyon ay ang paggamit ng pagbutas upang mabawasan ang bigat ng mga indibidwal na istruktura. Ang mga buhaghag na istruktura ng buto ay kadalasang ginagamit upang lumikha kawili-wiling kasangkapan, habang nagse-save ng materyal, lumilikha ng ilusyon ng hangin at liwanag.

Ginagaya din ng mga lamp ang mga biological na istruktura. Ang mga lampara na gumagaya sa isang talon, mga puno at bulaklak, mga ulap, mga makalangit na katawan, ay maganda at orihinal. mga nilalang sa dagat atbp. Ang mga halimbawa ng bionics ay kadalasang ginagamit likas na materyales, na makakalikasan. Mga Tampok na Katangian Ang direksyon na ito ay itinuturing na makinis na mga linya at natural na mga kulay. Ito ay isang pagtatangka upang lumikha ng isang kapaligiran na malapit sa likas na kalikasan, nang hindi inaalis ang mga kaginhawaan na nakuha ng tao sa pag-unlad ng teknolohiya. Ang mga elektroniko ay isinama sa disenyo sa paraang hindi sila mahahalata.

Ang Aqua skyscraper sa Chicago ay isang halimbawa ng bionics sa interior design sa Swallow's Nest Stadium sa Beijing

Sa mga halimbawa ng bionics sa interior, maaari mong isaalang-alang ang mga aquarium, kawili-wili hindi pangkaraniwang mga disenyo at mga natatanging anyo na, tulad ng sa kalikasan, ay hindi nauulit. Masasabi natin na sa bionics ay wala malinaw na mga hangganan at pag-zoning ng espasyo, ang ilang mga silid ay maayos na "dumaloy" sa iba. Ang mga likas na elemento ay hindi kinakailangang mag-aplay sa buong interior. Sa kasalukuyan, ang mga proyekto na may mga indibidwal na elemento ng bionics ay napaka-pangkaraniwan - mga kasangkapan na sumusunod sa istraktura ng katawan, ang istraktura ng mga halaman at iba pang mga elemento ng buhay na kalikasan, mga organikong pagsingit, palamuti na ginawa mula sa mga likas na materyales.

Ito ay nagkakahalaga ng pagpuna na pangunahing tampok Ang bionics sa arkitektura at panloob na disenyo ay ang imitasyon ng mga likas na anyo, na isinasaalang-alang ang siyentipikong kaalaman tungkol sa kanila. Paglikha ng isang ligtas na ekolohikal na kapaligiran sa pamumuhay na paborable sa mga tao gamit ang bago mga teknolohiyang matipid sa enerhiya ay maaaring maging isang perpektong direksyon para sa pag-unlad ng lungsod. Samakatuwid, ang bionics ay isang bagong mabilis na umuunlad na direksyon, na nakakaakit sa isipan ng mga arkitekto at taga-disenyo.

Imposibleng sabihin nang eksakto kung kailan ipinanganak ang agham ng bionics, dahil ang sangkatauhan ay palaging nakakuha ng inspirasyon mula sa kalikasan, halimbawa, na mga 3 libong taon na ang nakalilipas ay ginawa ang mga pagtatangka upang kopyahin ang paglikha ng sutla, tulad ng ginagawa ng mga insekto. Siyempre, ang gayong mga pagtatangka ay hindi matatawag na mga pag-unlad, pagkatapos lamang na lumitaw ang mga modernong teknolohiya, ang isang tao ay nagkaroon ng isang tunay na pagkakataon na kopyahin ang mga natural na ideya, upang magparami ng artipisyal sa loob ng ilang oras ang lahat ng bagay na ipinanganak sa natural na mga kondisyon sa loob ng maraming taon. Halimbawa, alam ng mga siyentipiko kung paano palaguin ang mga sintetikong bato, na hindi mas mababa sa kagandahan at kadalisayan sa mga natural, lalo na bilang isang analogue ng mga diamante.

Ang pinakasikat na visual na embodiment ng bionics ay ang Eiffel Tower sa Paris. Ang pagtatayo na ito ay batay sa pag-aaral ng femur, na, tulad ng nangyari, ay binubuo ng maliliit na buto. Tumutulong ang mga ito na ipamahagi ang timbang nang perpekto, kaya ang femoral head ay makatiis ng mas malaking load. Ang parehong prinsipyo ay ginamit upang lumikha ng Eiffel Tower.

Marahil ang pinakatanyag na "" ng bionics, na gumawa ng malaking kontribusyon sa pag-unlad nito, ay si Leonardo da Vinci. Halimbawa, pinanood niya ang paglipad ng isang tutubi, at pagkatapos ay sinubukang ilipat ang mga paggalaw nito kapag lumilikha sasakyang panghimpapawid.

Ang kahalagahan ng bionics para sa iba pang larangang pang-agham

Hindi lahat ay tumatanggap ng bionics bilang isang agham, kung isasaalang-alang ang kaalamang ipinanganak sa intersection ng ilang mga disiplina, habang ang konsepto ng bionics mismo ay malawak, sumasaklaw ito sa ilang siyentipikong direksyon. Sa partikular, ito Genetic engineering, disenyo, medikal at biological na electronics.

Maaaring pag-usapan ng isa ang tungkol sa eksklusibong inilapat na kalikasan nito, ngunit moderno software ginagawang posible na gayahin at ipatupad ang lahat ng uri ng mga natural na solusyon sa realidad, at samakatuwid ang pag-aaral at paghahambing ng mga natural na phenomena sa mga kakayahan ng tao ay lalong nauugnay. Kapag lumilikha ng mga modernong robotics, ang mga inhinyero ay lalong lumalapit sa mga bionic na siyentipiko para sa tulong. Pagkatapos ng lahat, ito ay mga robot na gagawing mas madali ang buhay ng tao sa hinaharap, at para dito dapat silang makagalaw ng tama, mag-isip, mahulaan, mag-analisa, atbp. Kaya, ang mga siyentipiko mula sa Stanford University ay lumikha ng isang robot batay sa mga obserbasyon ng mga ipis. Ang kanilang imbensyon ay hindi lamang maliksi at organic, ngunit napaka-functional. Sa malapit na hinaharap, ang robot na ito ay maaaring maging isang kailangang-kailangan na katulong para sa mga hindi makagalaw nang mag-isa.

Sa tulong ng bionics, magiging posible na lumikha ng mga malalaking teknolohikal na pag-unlad sa hinaharap. Ngayon ay aabutin lamang ang isang tao ng ilang taon upang lumikha ng isang analogue ng mga natural na phenomena, habang ang kalikasan mismo ay gugugol ng millennia dito.

Paano ginawa ang mga pagtuklas, kung paano nilikha ang iba't ibang mga imbensyon - sa madaling salita, lahat, Ano ang nagpapasulong sa sangkatauhan? Siyempre, ito ay nangangailangan ng kaalaman, talento, tiyaga at kakayahang magtrabaho. Ngunit hindi lang iyon.

Ang isang tunay na siyentipiko ay nakikilala sa pamamagitan ng matalas na pagmamasid na sinamahan ng lakas malikhaing imahinasyon. Ang kumbinasyon ng mga katangiang ito ay ginagawang posible upang lumikha ng mga pang-industriyang analogue ng mga likas na istruktura.

Ayon sa mga patent ng kalikasan

Mula noong 60s ng XX siglo, nagkaroon bagong termino- bionics, isang agham na gumagamit ng kaalaman tungkol sa buhay na kalikasan upang malutas ang mga teknikal na problema. Ang kahalagahan ng agham na ito ay hindi maaaring labis na tantiyahin. Pagkatapos ng lahat, ang kalikasan ay lumilikha ng mga nilikha nito na may pinakamataas na kahusayan.

Ang pinakasimpleng halimbawa ng paglikha ng tulad ng isang gawa ng tao na analogue ay Velcro at mga zippers, na ginagamit bilang mga fastener sa mga jacket ng sapatos, atbp. Ngunit hiniram ng tao ang simple ngunit napaka-maginhawang imbensyon mula sa kalikasan. Ang burdock spines ay madaling dumikit iba't ibang materyales, na bumubuo ng isang medyo malakas na koneksyon, at kapag nakakakuha ito sa buhok, nagdudulot sila ng maraming problema.

Ang mga siyentipiko ay nakakuha ng isang malaking bilang ng mga kagiliw-giliw na ideya mula sa pag-aaral ng buhay sa dagat:

• Kaya, hinasa ng libu-libong taon ng ebolusyon, nagsilbi itong prototype para sa disenyo ng mga submarino at mga sasakyang-dagat. At ginawang posible ng pag-aaral na lumikha ng isang ganap na natatanging materyal na laminfo. Ang paglalagay sa ilalim ng tubig na bahagi ng mga barko na gawa sa materyal na ito ay nagpapataas ng kanilang bilis ng 15-20%.

• Marahil ay nakakita ka ng isang taong kumalat tubig dagat, katulad ng jellied meat. Sa pag-aaral ng naninirahan sa malalim na dagat na ito, natagpuan ng mga siyentipiko ang maraming mga kagiliw-giliw na bagay tungkol sa kanya. Alam mo ba kung paano gumagalaw ang dikya? Pilit niyang itinutulak ang tubig mula sa kanyang mga galamay at sa gayon ay sumulong. sa parehong prinsipyo. Ang mga maiinit na gas ay lumabas sa nozzle nito nang napakabilis, na nagtutulak sa rocket sa kabilang direksyon.

• Ngunit ang dikya ay naghanda ng isa pang sorpresa para sa mga tao. Lumalabas na "naririnig" ng mga taong ito ang ingay ng paparating na bagyo. At bago ang isang bagyo ay lumalayo sila sa dagat upang hindi maanod sa pampang ng mga alon ng dagat. Napag-aralan ng mga siyentipiko ang tampok na ito ng dikya. Salamat sa pagtuklas na ito, ang "Jellyfish Ear" na aparato ay nilikha, na mula noon ay nagsilbi nang lubos sa mga tao. Binibigyang-daan ka nitong hulaan ang paglapit ng isang bagyo 12-15 oras bago ito magsimula. Sa panahong ito, maaaring maghanda ang mga mandaragat at mangingisda upang matugunan ang nagngangalit na mga elemento. Salamat, dikya!
• Ang mga isda na may apat na mata ay nakatira sa mga reservoir ng Brazil. Sa totoo lang, dalawa lang ang mata niya, pero ang bawat isa sa kanila ay nahahati sa dalawang bahagi. Ang itaas na kalahati ay sinusubaybayan ang sitwasyon sa itaas ng ibabaw ng tubig, at ang mas mababang kalahati ay nagbibigay-daan sa iyo upang protektahan ang iyong sarili mula sa mga mandaragit na nakakasagabal sa kagandahang ito na may mata ng bug. Ang parehong prinsipyo ay sumasailalim sa bifocal glasses. Ang kanilang mga lente ay binubuo ng dalawang halves na may iba't ibang optical powers. Itaas na bahagi nagsisilbi para sa malayong paningin, ang mas mababang isa para sa pagbabasa.
• Ang kahanga-hangang Pranses na explorer ng malalim na dagat, si Jacques-Yves Cousteau, ay nagmasid nang may interes sa surot, na sabik na humihila ng bula ng hangin papunta sa tubig. Nagbigay ito ng ideya sa siyentipiko na lumikha ng isang scuba gear.

Ang listahan ng mga patent na hiniram mula sa marine life ay malayo sa pagkaubos, ngunit kailangan pa rin nating kilalanin ang mga kagiliw-giliw na imbensyon na natiktikan ng sangkatauhan sa mga ibon at lumilipad na insekto.

Ang panonood ng matulin na mga swift o maringal na mga agila na naghahanap ng kanilang biktima mula sa itaas, ang mga tao ay nangangarap na lumutang nang mahinahon sa ibabaw ng lupa. nag-sketch ng mga flight at nakabuo pa ng flying machine, na hindi nakatakdang lumipad.

Gayunpaman, ang mga ideya na hiniram mula sa kalikasan ay ginamit pa rin ng mga imbentor ng sasakyang panghimpapawid:

• Ang disenyo ng pakpak ng sasakyang panghimpapawid ay mas malapit hangga't maaari sa hugis ng mga pakpak ng malalaking ibon.
• Sa loob ng mahabang panahon, ang mga tagasubok ng high-speed na sasakyang panghimpapawid ay nahaharap sa hindi pangkaraniwang bagay ng flutter - malakas na panginginig ng boses. Posibleng maalis ito sa pamamagitan ng pagpapalapot sa nangungunang gilid ng mga pakpak ng sasakyang panghimpapawid. Ito ay lumabas na ang kalikasan ay matagal nang nakabuo ng isang handa na solusyon sa engineering sa problemang ito - mayroong isang katulad na pampalapot sa mga pakpak ng mga tutubi.
• Ang tutubi ay "nagbigay inspirasyon" sa mga taga-disenyo na lumikha ng isang helicopter.
• Ito ay binalak na gumamit ng isang live na tutubi bilang isang drone. Isang "backpack" na may control system at solar panel para sa pagkain. Sa ganitong paraan, magiging posible na makontrol ang mga insekto, na nagtuturo sa kanila para sa mas mahusay na polinasyon ng mga pananim. Posibleng magamit ang mga ito para subaybayan ang isang tao.
• Ang kakayahan ng mga paniki na mag-navigate gamit ang ultrasound ay nagsilbing prototype para sa echolocation. Pinapayagan ka nitong pag-aralan ang topograpiya ng seabed, maghanap ng mga lumubog na barko, tumuklas ng mga lugar kung saan nag-iipon ang mga komersyal na isda, atbp. Posible pa ring magdisenyo ng tungkod para sa mga bulag, kung saan naka-install ang isang ultrasound source at receiver, na makabuluhang nagpapabuti sa kanilang kalidad ng buhay.
• Nagbigay ng napakahalagang tulong sa agham. Sa pag-aaral ng isa sa mga mahiwagang organo nito (ang haltere), ang mga siyentipiko ay lumikha ng isang napakahalagang aparato sa nabigasyon sa prinsipyong ito - isang vibration gyroscope.

• Ang hindi kaakit-akit na insekto ay "nagmungkahi" ng isa pa kawili-wiling ideya. Ang mga mata ng langaw ay nagbibigay-daan dito na makatanggap ng maraming larawan ng parehong bagay nang sabay-sabay. Ito ay nagpapahintulot sa kanya na matukoy ang bilis ng kanyang paggalaw na may mataas na antas ng katumpakan. Gamit ang prinsipyong ito, lumikha ang mga siyentipiko ng isang aparato na tinatawag na "mata ng langaw." Ginagamit na ito ngayon upang matukoy ang bilis ng mga airliner.
• Sa loob ng libu-libong taon, ang pinahusay na kakayahan ng mga hayop na magbalatkayo at magpalit ng kulay upang tumugma sa kulay ng kanilang kapaligiran ay ginamit upang bumuo ng materyal - ang chameleon. Ang mga electrical impulses na inilapat dito ay nagpapahintulot na makabuo ng isang maling imahe. Ang mga kagamitang militar na natatakpan ng naturang materyal ay nagiging hindi nakikita ng mga drone, dahil ito ay sumasama sa lupain.
• Lumalabas na ang ideya ng isang binary na sandata ay hiniram mula sa bombardier beetle. Binigyan siya ng kalikasan ng mga orihinal na sandata para sa pagtatanggol sa sarili. Ang dalawang glandula, na gumaganang nagsasarili, ay gumagawa ng dalawang hindi nakakapinsalang sangkap, na sabay-sabay na itinatapon ng galit na bug sa tiyan. Sa punto ng kanilang koneksyon ang temperatura ay umabot sa 100 °C! Ang mga binary projectiles ay nilagyan ng isang silid na hinati ng isang partisyon sa dalawang bahagi. Naglalaman ang mga ito ng dalawang sangkap na indibidwal na hindi nagdudulot ng anumang panganib. Ngunit sa panahon ng pagsabog sila ay nagsasama-sama, na bumubuo ng isang malakas na nakakalason na gas.
• Magtatapos na ang paglalakbay sa mga bulwagan ng patent library ng kalikasan. Ngunit buksan natin ang isa pang folder na dating minarkahan ng "Top Secret."

Ang kinabukasan ng bionics

Sa mga nagdaang taon, lumitaw ang isang hiwalay na seksyon sa bionics - neurobionics. Pinag-aaralan niya ang pagkakatulad ng kompyuter at sistema ng nerbiyos hayop. Ang isa sa pinakamahalagang gawain ng agham na ito ay gawin ang kontrol sa teknolohiya ng kompyuter bilang maaasahan at kakayahang umangkop gaya ng sistema ng nerbiyos.

Kasama sa kanyang mga unang tagumpay ang paglikha ng mga exoskeleton at bioprostheses na naglalagay ng mga paralisadong tao sa kanilang mga paa. Ang susunod na hakbang ay kontrolin ang mga device na ito gamit ang kapangyarihan ng pag-iisip. Malamang na ang neurobionics ay magiging batayan para sa paglikha ng artificial intelligence.

Kung ang mensaheng ito ay kapaki-pakinabang sa iyo, ikalulugod kong makita ka

1. Bionics bilang isang agham - kasaysayan ng pag-unlad, mga kahulugan, kakanyahan
2. Analogues ng mga natural na anyo sa gamot
3. Mga prinsipyo ng bionics sa serbisyo ng medisina
Konklusyon
Bibliograpiya

1. Bionics bilang isang agham - kasaysayan ng pag-unlad, mga kahulugan, kakanyahan

Ang pormal na petsa ng kapanganakan ng isa sa mga bagong agham na lumitaw sa modernong ikadalawampu siglo, bionics, ay itinuturing na Setyembre 13, 1960 - ang araw ng pagbubukas ng unang pambansang simposyum ng Amerika sa paksang "Mga buhay na prototype ng mga artipisyal na sistema - ang susi sa bagong teknolohiya" Gayunpaman, hindi sinasabi na ang pagdaraos ng naturang simposyum ay naging posible lamang dahil sa oras na ito ang isang malaking halaga ng data ay naipon sa mga prinsipyo ng organisasyon at paggana ng mga sistema ng pamumuhay, at mayroon ding mga pagkakataon para sa praktikal na paggamit ng nakuha na kaalaman. upang malutas ang isang bilang ng mga problema. kasalukuyang isyu teknolohiya.
Pangalan" bionics" ay mula sa sinaunang salitang Griyego na "bion" - elemento ng buhay, cell ng buhay o, mas tiyak, mga elemento ng isang biological system.
Ang isang sagisag at motto ay agad na lumitaw, na nagdadala ng isang simbolikong imahe ng pang-agham na kakanyahan ng bionics - upang i-synthesize ang kaalaman na naipon sa iba't ibang mga agham. Likas noong ika-20 siglo. ang masinsinang proseso ng paghihiwalay at pagkapira-piraso ng mga disiplinang pang-agham, ang matinding antas ng pagtutukoy ng mga layunin at layunin ng mga indibidwal na agham ay humantong sa paglitaw ng higit sa isa at kalahating libong sangay ng kaalaman. Para sa isang medyo mahabang panahon, ang gayong pagkakaiba ng kaalaman ay nag-ambag sa matagumpay na pag-unlad ng karamihan sa mga sangay ng agham at teknolohiya, ngunit sa kasalukuyan ang makitid na pagdadalubhasa ng mga siyentipiko ay nagpapalubha ng kaalaman, at mayroong isang kagyat na pangangailangan para sa pagsasama ng mga resulta. siyentipikong pananaliksik batay sa karaniwan, komprehensibong prinsipyo.
Ang unang pagtatangka sa isang bagong pag-iisa ay cybernetics, ang pangunahing prinsipyo ng integrasyon kung saan ay ang pagiging pangkalahatan ng mga pamamaraan para sa pagkontrol ng mga bagay na may buhay at walang buhay at ang kanilang mga koneksyon.
Bionics sa maraming paraan ito ay isang lohikal na pagpapatuloy ng cybernetics, ngunit inaalis nito ang mga kontradiksyon na nagresulta mula sa pagdadalubhasa ng mga agham at ang kanilang paghihiwalay, at isinasama ang magkakaibang impormasyon alinsunod sa pagkakaisa ng buhay na kalikasan, o ang biyolohikal na prinsipyo. Samakatuwid, ang sagisag ng bionics ay isang scalpel at isang soldering iron, na konektado sa pamamagitan ng isang integral sign, at ang motto ay "Living prototypes - ang susi sa bagong teknolohiya."
Wala pa ring pinagkasunduan sa nilalaman ng bionics - marahil ang pinakasikat sa mga batang agham na lumitaw noong ikadalawampu siglo. Itinuturing ng maraming eksperto ang bionics bilang isang bagong sangay ng cybernetics, ang iba ay iniuugnay ito sa mga biological science, ngunit, tila, ang mga taong nakikilala ang bionics bilang isang independiyenteng agham ay pinaka tama.
Kung babalikan ang pinakatatag na kahulugan, masasabi natin iyan bionics- ay isang agham na nag-aaral ng mga prinsipyo ng pagbuo at paggana ng mga biological system at ang kanilang mga elemento at ginagamit ang nakuhang kaalaman upang radikal na mapabuti ang umiiral at lumikha ng panimula ng mga bagong makina, instrumento, kagamitan, mga istruktura ng gusali at teknolohikal na proseso. Ang Bionics ay maaari ding tawaging agham ng pagbuo ng mga teknikal na aparato na ang mga katangian ay mas malapit hangga't maaari sa mga katangian ng mga sistema ng pamumuhay.
Tulad ng karamihan sa mga agham, ang istraktura ng bionics ay magkakaiba. Sa kasalukuyan, kaugalian na makilala ang tatlong metodolohikal na mga lugar ng bionics: biological, mathematical (teoretikal) at teknikal.
Biological bionics ay batay sa iba't ibang sangay ng biology at medisina, ginagamit ang kanilang mga nagawa upang matukoy ang ilang mga prinsipyo ng buhay na kalikasan, na maaaring maging batayan para sa paglutas ng ilang mga problema sa engineering.
Ang nilalaman ng theoretical bionics ay ang pagbuo ng isang mathematical apparatus para sa biological modeling, pati na rin ang mga mathematical models ng phenomena at mga prosesong nagaganap sa mga buhay na organismo, mga sistema ng buhay, o kahit sa mga lipunan ng mga organismo.
Ang larangan ng aktibidad ng teknikal na bionics ay ang pagpapatupad ng mga modelo ng matematika o iba pang mga aspeto ng aktibidad ng mga buhay na organismo, na kadalasang nakuha sa kurso ng pananaliksik sa biological at teoretikal na bionics, na may layuning mapabuti ang mga umiiral na at lumikha ng mga ganap na bago. teknikal na paraan at mga sistemang superior sa kanilang teknikal na mga detalye na nilikha nang mas maaga at gumagana sa isang biyolohikal na prinsipyo.
Sa proseso ng mahabang ebolusyon, ang kalikasan ay lumikha ng hindi mabilang na mga nabubuhay na organismo sa Earth, na marami sa mga ito ay nararapat na maiuri bilang "nabubuhay" mga sistema ng engineering", gumagana nang napakatumpak, siyentipiko at matipid, na nakikilala sa pamamagitan ng kamangha-manghang katumpakan, katumpakan, ang kakayahang tumugon sa mga banayad na pagbabago sa maraming mga kadahilanan sa kapaligiran, tandaan at isaalang-alang ang mga pagbabagong ito, at tumugon sa mga ito na may iba't ibang mga adaptive na reaksyon.
Isaalang-alang natin ang aplikasyon ng mga pamamaraan at solusyon ng bionics sa medisina - ang sangay ng biological sciences na nakakaharap ng bawat tao nang higit sa isang beses sa kanyang buhay.
Marami sa mga "imbensyon" ng kalikasan, kahit noong sinaunang panahon, ay nakatulong sa paglutas ng ilang mga teknikal na problema. Halimbawa, kapag nagsasagawa ng mga operasyon sa mata, ang mga Arab na doktor daan-daang taon na ang nakalilipas ay nakakuha ng pag-unawa sa repraksyon ng mga light ray kapag dumadaan mula sa isang transparent na daluyan patungo sa isa pa. Ang pag-aaral ng lens ng mata ay nag-udyok sa mga sinaunang doktor na mag-isip tungkol sa paggamit ng mga lente na gawa sa kristal o salamin upang palakihin ang imahe, at pagkatapos ay iwasto ang paningin.
Nang, sa isa sa kanyang mga paglalakbay, napilitan si Gerald Darell na sumang-ayon sa isang taya, na ang ibig sabihin ay pangalanan ang apat na natitirang mga imbensyon at patunayan na ang prinsipyong pinagbabatayan nito ay ginamit ng mga hayop bago pa ito naisip ng tao, isa sa mga imbensyon ay ang paggamit ng anesthesia ng wasps. Kapag ang mga wasps sa kalsada ay "naghahanda" ng pagkain para sa hinaharap na larvae, gumagamit sila ng mga pamamaraan na maaaring tawagan ng sinumang doktor na mga pamamaraan ng conduction anesthesia - isang kagat na may iniksyon na neuroplegic (nerve paralytic) na substansiya sa lugar ng malalaking nerve trunks ay ganap na paralisado, ngunit hindi pinapatay ang gagamba, na hindi gumagalaw pugad ng putakti hanggang sa hitsura ng larvae mula sa clutch, kung saan inihanda ang pagkain na ito.

2. Analogues ng mga natural na anyo sa gamot

marami mga instrumentong medikal magkaroon ng prototype sa mga kinatawan ng buhay na mundo. Ang scarifier needle, na ginagamit para sa pagkolekta ng peripheral blood (halimbawa, para sa layunin ng pagsasagawa ng pangkalahatang pagsusuri sa dugo, na paulit-ulit na inireseta sa bawat isa sa atin ng mga doktor ng lahat ng mga profile), ay idinisenyo alinsunod sa prinsipyo na ganap na inuulit ang istraktura ng incisor tooth ng isang paniki, ang kagat nito, sa isang banda, ay naiiba na walang sakit, at sa kabilang banda, ito ay palaging sinamahan ng medyo mabigat na pagdurugo.
Ang pamilyar na piston syringe sa maraming paraan ay ginagaya ang aparatong sumisipsip ng dugo ng mga insekto - mga lamok at pulgas, ang kagat kung saan garantisadong pamilyar ang bawat tao. Isang karayom ​​na ginagamit sa panahon ng operasyon na ginagamit sa pagtahi lamang loob at tisyu ng tao, sa loob ng ilang siglo ay hindi nagbago ang orihinal na hugis nito - ang hugis ng mga buto ng tadyang malalaking isda, at ang scalpel ay sumusunod pa rin sa hugis ng isang dahon ng tungkod na may natural na gilid nito.
Ngunit ito lamang ang pinaka mga simpleng halimbawa, na literal na dumating sa atin mula pa noong unang panahon, at ang modernong pag-unlad ng bionics ay may kinalaman sa maraming mataas na binuo na teknolohiyang medikal. Ang isang tipikal na halimbawa ay makabagong teknolohiya reconstruction at extension ng tooth enamel, na isa sa mga "whale" ng modernong dentistry at ang teknolohiya ng kuko at hair extension na ginagamit sa cosmetology. Ang batayan para sa mga teknolohiyang ito ay ang prinsipyo ng pagbuo ng mga espongha ng dagat, pati na rin ang pamamaraan ng pagbuo ng mga pugad ng swiftlet. Ang parehong mga prinsipyo ng konstruksiyon ay batay sa chemo-curing at light-curing techniques.

3. Mga prinsipyo ng bionics sa serbisyo ng medisina

Ang isang pantay na nauugnay na tagumpay ng bionics sa medisina ay ang paggamit ng biocurrents. Noong sa pagtatapos ng ika-18 siglo. Ang Italyano na physiologist na si Luigi Galvani, bilang isang by-product ng mga eksperimento sa dissection ng mga palaka, ay natuklasan ang biocurrents na nagmumula sa mga kalamnan sa panahon ng paggalaw na ang hinaharap na paggamit ng biocurrents ay tila limitado. Gayunpaman, ang mga resulta ng modernong pananaliksik ay nagsasabi ng eksaktong kabaligtaran. Ang utak, na nag-uutos sa mga paggalaw ng kamay, ay patuloy na nagpapadala ng mga biocurrents - isang mahinang signal ng kuryente - sa mga kalamnan ng kamay kahit na ang ibabang bahagi ng kamay ay naputol. Siyempre, sa kasong ito ay walang paggalaw, dahil ang mga impulses, na pumapasok sa nerve ending ng pinutol na kalamnan ng tuod, ay nagbibigay lamang ng pandamdam ng ilang mga paggalaw, at ang materyal na substrate ng mga paggalaw (mga kalamnan) ay wala.
Ang unang modelo ng isang artipisyal na kamay na kinokontrol ng biopotential ay ginawa noong 1957. Ito ay may electromagnetic drive at isang napakahirap na sistema para sa pagpapalakas at pag-convert ng mga bioelectric na signal na kinuha mula sa anumang kalamnan. Ang unang artipisyal na kamay ay nakakita lamang ng mga pangkalahatang senyales tulad ng "kuyom ang iyong mga daliri", "i-unclench ang iyong mga daliri" at ang pinakasimpleng paghahalili ng mga utos na ito, nang hindi nakikita ang mga signal ng uri ng regulasyon, na nagpapahiwatig kung anong puwersa ang dapat gawin. Ang pagsisikap na kumustahin ang isang taong may tulad na "kamay na bakal" ay tiyak na mauuwi sa pinsala.
Ang pagpapabuti ng mga prostheses na kinokontrol ng biocurrents ay tunay na umuunlad nang mabilis, at noong tag-araw ng 1960, ang mga kalahok sa First International Congress of the Federation on Automatic Control, na ginanap sa Moscow, ay nakita kung paano kinuha ang isang batang lalaki na walang kamay. artipisyal na kamay isang piraso ng chalk at isinulat sa pisara nang malinaw at malinaw: "Kumusta sa mga kalahok ng kongreso." Ang prosthetic na kamay, na malinaw na nakakuyom at natanggal, ay kinokontrol ng biocurrents. Nakamit ang kalinawan ng mga paggalaw, sapat para sa sapat na paggana ng prosthesis, at ang susunod na layunin ng mga siyentipiko ay ang pagbuo ng feedback, ang kakayahang madama ang prosthesis.
Maya-maya, sa isang kumperensya sa bionics na ginanap sa Baku, ipinakita ang isang modelo ng kamay na may mga pressure-sensitive sensor na naka-mount sa mga daliri, na gawa sa conductive rubber o manipis na wire. Sa ilalim ng impluwensya ng presyon sa mga sensor, binabago ng mga signal mula sa kanila ang dalas ng panginginig ng boses ng buzzer, na naka-mount sa braso malapit sa nerve na papunta sa utak. Sa kasalukuyan, ang mga sensor na gumagamit ng bone vibration at electric bone stimulation ay tila ang pinaka-promising, gayunpaman, upang linawin ang mga parameter ng mga signal, pati na rin ang disenyo ng mga nakakaimpluwensyang elemento, kailangan pa rin ng malaking oras, na puno ng mga eksperimento at gawaing pananaliksik. .
Ang isa pang aspeto ng paggamit ng biocurrents sa medisina ay ang kanilang paggamit sa paggamot ng paresis at paralysis, ang pagwawasto ng ilang mga pathological na kondisyon sa panahon ng pagbubuntis, at posibleng upang maibsan ang kalagayan ng mga pasyenteng may polio at cerebral palsy, kung saan walang sapat na paggamot. kasalukuyang umiiral.
Ang pagsasagawa ng malawak at kumplikadong mga operasyon sa puso at utak ay naging posible salamat sa pagpapakilala sa medikal na kasanayan ng paraan ng kinokontrol na hypothermia (i.e., conscious hypothermia ng katawan ng taong inooperahan upang pabagalin ang mga metabolic na proseso sa mga tisyu at organo) . Ngunit kakaunti ang nakakaalam na ang hypothermia ay ang batayan ng anabiosis at parobiosis - isang estado ng malalim na hibernation - ng maraming mga insekto at ilang maliliit na daga sa hindi kanais-nais na panahon ng taglamig. Sa mga hayop na ito, ang hypothermia ay naglalayong pabagalin ang mga proseso ng metabolic sa mga organo at tisyu, na nagiging sanhi ng mas kaunting pagkonsumo ng mga substrate ng enerhiya kaysa sa aktibong estado.
Ang paraan ng paggalaw ng ilang protozoa ay naging prototype para sa paglikha ng isang awtomatikong gastrointestinal probe, na kung saan ay ang pinaka-kawili-wili at promising prospect para sa instrumental na pananaliksik sa gastroscopy.
Pagbabalik sa prosthetics ng paa, dapat tandaan na ang isa pang modernong uri ng prosthesis, na pangunahing ginagamit para sa prosthetics ng lower extremities, o mas tiyak, silicone-based prostheses, ay naglalaman din ng natural na prinsipyo- ang prinsipyo ng haydroliko na istraktura ng mga naglalakad na binti ng isang spider, ang mga paggalaw nito ay batay sa paglipat ng estado ng isang biological colloid ayon sa uri ng "gel-sol".
Sa ilang lawak, ang mga nakamit ng bionics sa larangan ng medisina ay nakabatay sa istruktura ng tao mismo. Kaya, ang mga perfusion film, na inilapat sa malalaking ibabaw ng paso at nagsisilbi upang maiwasan ang impeksyon sa sugat, halos ganap na ginagaya ang istraktura mga layer sa ibabaw buo ang balat ng tao, na may mga katangian ng bactericidal at nailalarawan sa pamamagitan ng semi-permeability.
Ang mga nagawa ng bionics sa maraming aspeto ay nagpapakita ng pangako ng ilang pagpapabuti sa kondisyon o halos kumpletong kabayaran sa kalidad ng buhay para sa mga pasyente na ang sitwasyon ay dating itinuturing na halos walang pag-asa.
Ang isa sa mga unang hakbang sa landas na ito ay ang paglikha ng mga device na may kakayahang makarinig. Ang pagkawala ng pandinig ay mahalaga at mapanganib para sa isang tao at humahantong sa kumpletong o halos kumpletong kapansanan. Ang problemang ito ay nananatiling isa sa lubhang kumplikado at halos hindi malulutas na mga problema ng medisina.
Kamakailan lamang, maraming bingi ang nakatanggap tunay na pagkakataon marinig gamit ang isang device na ginawa batay sa pinakabagong pagtuklas Physiological scientists: ang mga low-frequency na panginginig ng boses na nakikita ng tainga ng tao ay maaaring maramdaman ng buhay na nerve ng ngipin at naililipat sa utak. Ang mga inhinyero ng radyo ay lumikha ng tinatawag na "radio tooth" - isang sistema sa tulong kung saan maririnig ng mga tao ang dati nang hindi naririnig. Upang mai-install ang naturang aparato, ang pagkakaroon ng isang solong buhay na dental nerve ay kinakailangan, at ang kumpletong kawalan ng mga buhay na nerbiyos ng ngipin ay hindi pangkaraniwan kahit na para sa isang ganap na apektadong oral cavity.
Ang disenyo ng aparato ay maaaring ilarawan nang humigit-kumulang sa mga sumusunod: isang maliit na mikropono, na maaaring magsuot sa pulso tulad ng isang relo, ay konektado sa parehong miniature transmitter, na nagko-convert ng tunog sa mga signal ng radyo, na kinuha ng isang naka-mount na receiver. sa ngipin. Ang receiver ay isang manipis na layer ng semiconductor alloy na inilapat sa libreng nerve endings na matatagpuan sa dental canal. Ang semiconductor alloy na ito ay bumubuo ng isang piezoelectric na elemento, na nilagyan ng isang layer ng ginto o pilak, na nagsisilbing isang antena. Sa pamamagitan ng hitsura Ang disenyong ito ay halos walang pinagkaiba sa mga metal na pagpuno at mga korona na karaniwan sa modernong orthopaedic dentistry.
Ang signal ng radio transmitter na natanggap ng naturang antenna ay pumapasok sa piezoelectric element; Ang mga panginginig ng boses ay lumitaw sa elemento ng piezoelectric, na, kapana-panabik na libreng nerve endings sa ngipin, ay ipinapadala sa anyo ng mga nerve impulses sa cortical at subcortical auditory centers ng utak. Kaya, ang isang tao na hanggang sa sandaling ito ay nabubuhay sa isang mundo na walang mga tunog ay nagsisimulang makarinig. Siyempre, sa totoong buhay para sa isang taong nilagyan ng naturang device, nananatili ang isang makabuluhang bilang ng mga paghihigpit, halimbawa sa paggamit mga mobile phone, pati na rin kapag nagtatrabaho sa tinatawag na mga generator ng ingay, ngunit ano ang ibig sabihin ng mga limitasyong ito kung ihahambing sa kumpletong pagkabingi, na hindi nagbibigay sa isang tao ng kumpletong rehabilitasyon sa lipunan.
SA Kamakailan lamang Sa ilang bansa, naging laganap ang pananaliksik sa tinatawag na quasi-auditory identification, na may layuning lumikha ng mga device na gayahin ang hearing aid. Nagawa na at nasubok na ang ilang device na nagpapagana ng mga function ng mga organ ng pandinig. Kaya, sa Unibersidad ng Leiden, na may kaugnayan sa pananaliksik sa mekanismo ng pang-unawa ng tao sa mga tunog, isang elektronikong modelo ng tainga (sa anyo ng isang sistema ng filter) ay binuo na nagpaparami ng mga katangian ng dalas ng tainga. Ginawang posible ng pagmomodelo na linawin ang modelo ng pandinig at, sa partikular, upang pagsamahin ang mga phenomena tulad ng pang-unawa ng timbre at mga tunog sa kanilang dinamika.
Ang modelo ng mga Amerikanong siyentipiko na si W. Caldwell, E. Glener, J. Stewart ay inilaan upang pag-aralan ang pag-asa ng intensity ng tunog ng iba't ibang mga frequency sa mga tunog na binibigkas ng isang tao sa oras upang makilala ang mga palatandaan kung saan nakikilala ng isang tao ang mga tunog, mga ponema at mga salitang binibigkas iba't ibang tao. Ang mga pag-aaral na ito ay maaaring magsilbi kapwa para sa mga layuning medikal sa mga tuntunin ng paglikha ng mas advanced na mga hearing aid, at para sa pagpapabuti ng teknolohiya ng computer.

Konklusyon

Kaya, mula sa ilang mga halimbawa lamang ay maaari nating tapusin ang tungkol sa makabuluhang papel ng bionics sa modernong siyentipikong mundo, at hindi lamang bilang isang abstract na agham, hindi walang maliit na inilapat na halaga, ngunit bilang pangunahing batayan ng modernong teknolohiya at teknolohiya. Ang kalikasan ay hinahasa ang kanyang mga kasanayan sa pag-inhinyero sa loob ng hindi mabilang na mga taon, na nagpapaliwanag ng detalyado, kahit na maliit na pagpipino ng mga pag-andar at anyo ng mga likas na bagay. Ang tao ay nakakuha ng mga kasanayan sa engineering na medyo kamakailan lamang, na nangangahulugan na ang kanyang diskarte sa mga natural na bagay ay sa panimula ay tama at nangangako ng maraming kawili-wili at hindi inaasahang mga bagay sa hinaharap, at samakatuwid ay tinutukoy ang pag-unlad ng isa sa mga bagong agham - bionics.

Bibliograpiya

1. Berezin F. B. Psychological at psychophysical adaptation ng isang tao. L.: Nauka, 1988.
2. Gerald Darell. Sa buong mundo. Berdeng serye. M.: Armado-press, 2001.
3. Venchikov A.I. M.: Mediz, 1962.
4. Matyukhin V. A., Razumov A. N. Ecological human physiology at restorative medicine. M.: GOETAR "Medicine", 1999.
5. Pugovkina N. A. Pangkalahatang biology. M.: "prosveshchenie", 1990.
6. Kasaysayan ng medisina: Koleksyon ng mga sanaysay. Publishing house Volgograd. honey. akad., 1994.
7. Mga kamangha-manghang bagay sa mundo ng hayop / ed. Konstantinova A. S., Larina N. I. Publishing house Sarat. estado Unibersidad, 1970.