Бионика туралы мәлімет қазақша

Мазмұны реферат

1. Кіріспе
2. Принциптерін пайдалану даталар биониканың көлік өнеркәсібі
2.1 жер үсті көлігі
2.2 жер қазу машиналары
2.3 құрлықта және суда
2.4 ұшу аппараттары
3. Принциптерін пайдалану даталар биониканың сәулеті
3.1 Құпиясы жасыл листа
Қорытынды
Әдебиеттер тізімі

1. Кіріспе
Қарқынды ғылыми-техникалық процесс, тән қазіргі заманның пайда болуымен қатар жүреді жаңа ғылымдар тоғысында түрлі салаларын білу. Мұндай ғылымдар туындаған аралас салаларда білімін XX ғ. жатады бионика — ғылым, оның мақсаты болып табылады пайдалану техникасы қағидаларын құрылыстар биологиялық жүйелерді және процестерді совершающихся тірі организмдердегі. Қарастырайық қолдану даталар биониканың екі қызмет салаларында адам — көлік және сәулет міндетті бионике пайда ретінде, бәлкім, ең қарапайым және ең күрделі механизмдер.

2. Принциптерін пайдалану даталар биониканың көлік өнеркәсібі
2.1 жер үсті көлігі
Статистикаға жүгінсек, алдымен — көлік.
Табиғат емес, құрды бірде-дөңгелектер, бірде-ескіш винт, бірде пропеллера де, басқа да көптеген құрылғылар, оның түрінде, онда біз үйреніп, оларды көруге, әр түрлі қазіргі заманғы бізге модельдер. Дегенмен, бірде-бір саласы техника да міндетті емес, табиғат өзінің пайда болуымен және дамуымен, саны қарызға алынған, оған идеялар мен әдістерін, көлік өнеркәсібі барлық сан алуандығы.
Құру идеясы реактивті қозғалтқыш конструкциясы және оның таныс қазіргі уақытта, бәлкім, әрбір, әрине бойымдағы бастау тәжірибелерден нысандарына, оның ішінде жануарлар жататын қарапайым түрі, сыныбы жгутиковых, атап айтқанда, четырехжгутиковая медузохлорис фиоле және краспедотелла пилеолюс. Медузохлорис фиоле бірнеше clear арналған медузу ретінде морфологиялық, сондай-ақ түрі бойынша қозғалыс: сдвигая отырғандар жиектерінде зонтиковидного дене жгутики, бұл простейшее выбрасывает су ағысын және осының арқасында қозғалады қарама-қарсы бағытта. Тағы алмайды принципі реактивті қозғалыс жүзеге асырылуда у краспедотеллы пилеолюс: су теріледі ішке дене, содан кейін күшпен лақтырылады арқылы сужаемые уақыт тесіктер.
Көрнекілік ұқсас түрі қозғалыс байқалады кейбір кишечнополостных (гидр және қамтылды-ехәқм) және головоногих моллюскалар (осьминогов және кальмаров), бірақ ғалымдардың көпшілігі-энциклопедистов, соның ішінде ұлы Леонардо да Винчи, деп ойлады бұл қағида қозғалыс қызықты, бірақ практикалық қолдану үшін жарамды адам, т. б. принципін іске асыру реактивті қозғалыс байқалды, тек теңіз суында және жануарлар, олар свойственна кіші дененің тығыздығы. Тек табу реактивті қозғалыс принципін у жгутиковых өмір сүретін тұщы суда, не итермеледі енгізуге осы қағидатты техникасы.
Осылайша, деп айтуға болады табиғат үйреткен адам салып, ұшақтар, жүзу және салуға өзен, теңіз және мұхит кемелері. Сансыз көлік түрлерін бар қазіргі бізге әлемдегі техника және айта кетерлігі, олардың көпшілігі «келісім тоқтатылған қолын Табиғаты». Құру идеясы қарда жүретін машиналар, сондай-ақ алынған оған. Бұл конструкция негізін снегохода қағидаты жүріп-тұру пингвинов бойынша рыхлому қарда. Елеулі қара кедергілер пингвины еңсеріледі жеткілікті əдіспен — скользя на брюхе және отталкиваясь қардан ластами, спасает құс жылғы проваливания » қарлы толщу және бір мезгілде дамытуға мүмкіндік береді өте лайықты жылдамдығы — 20 км/сағ Сконструированная бұл қағидат бойынша машина-снегоход жетеді үлкен жылдамдығы — 50 км/сағ.

2.2. Жер қазу машиналары
Үлкен маңызға ие принциптері даталар биониканың құру жер қазатын машиналар. Жоқ тіпті еске алудың белгілі барлық дождевого құрт: егер мүмкін еді бөлінсін бүкіл құрлық бетінің топырақ, перепахиваемую дождевыми мектебінің алғашқы отырысы өтті 10 жыл сайын, онда болар еді қабаты қалыңдығы 5 см. Бұл өз мәні бойынша өте көңіл бөлетін факт еді үшін даталар биониканың өте скудное мәні, егер адам назар аударды өзіндік землеройный механизмі, присущий ретінде дождевому червю, сондай-ақ басқа да кольчецам.
Қарастырайық бұл механизм мысалында құрттардың приапулид жататын первичнополостным. Бұл құрттар, ұзындығы 2-ден 20 мм, өмір сүреді неглубоко теңіз түбіндегі аймақтарында отмелей болып табылады непревзойденными шеберлерімен төсеу жөніндегі шығыстар жеткілікті плотном топырақта. Тәсілі, пайдаланылатын олар салу кезінде жүріс деп атауға болады гидравликалық. Негізгі «бұрғылау құрал» приапулид қызмет етеді қысқа және қуатты выбросной хоботок. Упираясь топыраққа, құрт кезінде көмек шипов тұмсығының пробивает дымқыл топырақта жұмыс барысы, бастапқыда жұқа. Содан кейін хоботком, раздувающимся есебінен түсетін бірі-дене сұйықтық, құрт кеңейтеді және обжимает барысы. Бұдан әрі приапулида подтягивается толтырады кеңейтілген және обжатое тесік өзінің туловищем. Мұндай қозғалу құрт анықтаса, үлкен қозғалыс күші ондаған есе асатын сомада өз — өте шағын салмағы.

2.3. Құрлықта және суда
Мұқият зерттеу құрылғылардың у быстроплавающих су жануарларын табылуы мүмкін көзі өнертабыстар ұлғайтуға мүмкіндік беретін жылдамдығы жоқ кемелерді қуатын арттыру негізгі тетіктерінің. Осы көзқарас тұрғысынан неғұрлым перспективалы зерттеу үшін китообразные қабілетті, қарқынды жылжу ретінде жалғыз және бүтін стадами.
Тікелей туралы деректер жылдамдығы барысын еркін қозғалатын китообразных алынды уақытында дельфинобойного және китобойного кәсіпшілігі кезінде елбасының қатысуымен жастар өндірумен, сондай-ақ нәтижесінде бақылау китообразными жиі алып жүретін.
Американдық кеме «Монтерей» жылдамдығы құраған 36-39 км/сағ пайдаланылды барысында арнайы бақылау қозғалыс жылдамдығы зубатых киттер. Осы кеменің зерттеушілер байқаған, косатка — үздік скороход арасында китообразных — двигалось 20 минут ішінде ауыспалы жылдамдығы — 38 55 км/сағ. Табын жай дельфиндердің саны 200-500 бас ішінде 8-25 мин мчалось жылдамдықпен 26-33 км/сағ. Тағы бұрын кеңестік зерттеушілер Шулейкин, Лукьянов және Стась орнатты, бұл жылдамдығы, бұл дельфиндердің 36 км/сағ, бірақ, мүмкін, олар қозғала алады соншалықты қарқынды және косатки, — деп түсіндіреді олардың болмауы рационында косаток.
Жоғары секіру дельфиндердің (афалина және дельфин-белобочка выскакивают судан биіктігі 4-5 м, әрі афалины мүмкін выскакивать судан тіпті маңында өзін жағасына, үстінен, тереңдігі небәрі 2-3 м немесе жасанды бассейндерде диаметрі 20-25 м) және толық выпрыгивание судан да тар кеңістікте растайды ретінде жүрдектігі, осы жануарларды, сондай-ақ тиімділігі қозғалысы, ол, меніңше, іс жүзінде мүмкін емес және үйлесімсіз олардың мускульной күшінде.
Барысында жүргізілетін зерттеулер 1960 ж. неміс ғалымы М. О. Крамером, дәлелденген, су кедергісі, сыналатын дельфином қозғалысы кезінде, 10 есе аз кедергісі кезінде қозғалысы моделін осындай мөлшерін қапталған металдан жасалған. Әлбетте, жүрдектігі китообразных көбінесе негізделеді спецификалы құрылыстар, олардың тері.
Ерекшелігі тері жамылғысының китообразных қамтамасыз етеді гидрофобные, антитурбулентные және демпферные (гасящие) қасиеттері, сондай-ақ тудырады, ерекше қимыл-қозғалыс механизмі тән, оған. Ол ықпал етеді сбиванию құйынды ағынының айналасында тез перемещающегося дене.
Несмачиваемость китообразных байланысты сапалы тері. Ұсынуы бойынша физика-химик а. А. Глаголевой және З. М. Афонина, гидрофобное дене қозғалысы кезінде суда қалай домалап барады арналған шарикоподшипниках, т. к. гидрофобность фактор болып табылады провоцирующим білім қабатындағы судың жақын орналасқан дене бетінің сақиналы құрылымдар тұратын жекелеген молекулалардың.
Антитурбулентные және демпферные сапасын тері китообразных қазірдің өзінде 1960 жылы қолданылды Крамером құру кезінде АҚШ-та жасанды жабыны ламинфло» (латын laminar flow — ламинарлық ағым). Моделі торпедалар, обшитая осындай псевдокожей, сынақтар кезінде су ағынында жылдамдығы 70 км/сағ болды кедергісі сұйықтық 60 % — ға төмен бақылау моделі.
Жасанды тері «ламинфло» жасалған үш резеңке қабаттардың жалпы қалыңдығы олардың құрады 2,5 мм: тегіс жоғарғы (0,5 мм), орта, иілмелі икемді палочками (1,5 мм) және примыкающего корпусына моделінің төменгі қабаты (0,5 мм). Арасындағы кеңістікте палочками орта қабаты пайызынан демпфирующая сұйықтық, заключенная арасындағы төменгі қабаты мен шатыры орта қабаты. Тегіс жоғарғы қабаты имитирует эпидермис тері дельфиндердің, орташа (палочками және демпфирующей сұйықтықпен) сәйкес келеді дерме қамтитын коллагеновую және май мата, ал төменгі рөл атқарады тірек пластина. Демпфирующая сұйықтық қысымы кезінде жоғарыдан жылжи алады кеңістіктерінде арасындағы палочками, преодолевая күші және қарсылық ойнап рөлі демпфердің бәсеңдеткіш құйындар шекаралық қабатындағы судың жақын орналасқан корпус моделі.
Мүмкін, үлкен маңызы бар қимыл-қозғалыс механизмі, тері, сбивающий құйынды ағыны айналасында дене қозғалысы. Кезінде сыни шамасы жылдамдығын дельфиндердің болған құйынды ағындар пайда болған айналасында, дененің болуы мүмкін емес төмендетілген, антитурбулентными және гидрофобтық қасиеттері бар тері туындайды «тері толқын» — толқындық қозғалыс өзінің тері қабатының айналасында дене. Бәлкім, дәл осы механизм мүмкіндік береді дельфинам жарыс үлкен жылдамдықпен тіпті тығыз табында.
Жапон ғалымы профессор және & nb Инуи болды алдымен дәлелденген, ал мен тәжірибесінде көрсетілгендей, бұл грушеобразная нысаны бас кит неғұрлым бейімделген ауыстыруға суда қарағанда, ножевидная нысаны тұмсық бөлігінің қазіргі заманғы кемелер. Сынау дәлелдеді «китообразный» кемесі экономичен — қуаты оның қозғалтқыштардың 25% — ға аз, ал жылдамдығы және жүк көтергіштігі жай.

2.4. Ұшу аппараттары
Принциптерін пайдалану даталар биониканың » авиастроении, сондай-ақ өте айтарлықтай. Қайталау схемалары тармақталу птеростигм (крыловых шилок) комаров кезінде қанат конструкциясының ұшақ айтарлықтай жеңілдете және упрочнил қанаты. Пайдалану конструкциясында принциптерін құрылыстар жиегінің қанатының үкі жетуге мүмкіндік берді іс жүзінде бесшумного ұшу.

3. Принциптерін пайдалану даталар биониканың сәулеті
Келтірілген жоғарыда мысалдар көруге болады, бұл мәні даталар биониканың қолданылатын көлік өнеркәсібі бағалау қиын, бірақ кем емес салмағы үлесі даталар биониканың » архитектурасын. Бастау керек еді » деп тағы белгілі сәулетшілер ежелгі «золотое сечение», пайдаланған кезде оның ғимаратын көрсетіледі ең әдемі, толық қайталайды пропорцияда тірі ағза.
Көптеген принциптерін салынған ғимараттар мен басқа да құрылыстарды адам заимствовал табиғаттың. Мысалы, нәтиже бірлескен зерттеу биологами мен сәулетшілер Эйфель мұнарасының болды өте күтпеген жағдай болды: бұл қыздың көрікті дерлік кружевная конструкциясы осы өзіндік символ Париж толығымен қайталайды орналасуы сүйек арқалықтар жіліктің, выдерживающей ауырлығы адам денесі. Болмайды дәл айтуға болады, бұл бастапқы — құру идеясы мұнара таза инженерлік тұрғысынан немесе қолдану принциптерін даталар биониканың, бірақ сұлулық және беріктігі белгілі бүкіл әлем.
Француз профессоры Ле-Риколе адам қаңқасы дал құру идеясын дырчатых конструкцияларды бар үлкен беріктігі және салыстырмалы шағын салмағы. Құрылыс арка көпір толығымен қайталайды позвоночно-реберный қаңқа омыртқалы жануарлар.
Барлық танымал есту терезелері — душқа арналған торлама, шақырылған қолдау тепе-теңдік қысымды ауаның ішіндегі үйлер мен атмосфералық қысымды, өз прототипін анатомиялық құрылысы адам денесінің: ұқсас функциясын (қолдау, тепе-теңдік қысымды воздухокостных бас сүйектің қуысына және атмосфералық қысым) жүзеге асырады евстахиева труба.
Әрдайым жүгіну ең высокоорганизованным жануарлар — құстар мен сүтқоректі — көрсетіледі аса сәтті болды. Мысалы, француз инженерлер құрдық көпір, конструкция негізін, оның қағидаты құрылыстар қаңқасының теңіз жұлдыздары бар треугольную нысаны. Беріктігі, алынған конструкция превзошла барлық нәтижелері теориялық есептеулер.
Пайдаланылатын қазіргі құрылыстағы берік әдісі болып табылады, іс жүзінде толық қайталайды сан ғасырлық білім беру маржан рифтер, салынып жатқан үстінен рифовыми кораллами тынық.
Ерте заманнан бері православиелік храмдар салынатын Русьдегі, увенчивались күмбезбен — «луковкой». Және бұл ғана емес, ақындық атауы, нақты принциптерін пайдалану даталар биониканың сәулет, дегенмен, әрине, пайдалану бұл таза интуитивным. Бірақ дәл нысаны пияз қанағаттандырады бірқатар қарама-қайшы талаптар: эстетикалық толыққанды сыртқы түрі, конструкция беріктігінің әсерінен жауын-шашын, жүктемені азайту тас негізі болуы мүмкін долгому сақтау декоративті жабын.
Жобалау кезінде Сикстинской капеллы міндеті қойылса мүмкін барынша босату конструкциялары жылғы тіреу бағаналарының. Кілті осы мәселені шешуге шықты ұсынылған ғалымдармен қатар уақыт көшіру пропорция күмбездер термитников жоқ подпорок. Басқа нысаны дұрыс күмбездің жатқаннан жоғары беріктігі мен талап ететін ең аз санын тіреу бағаналардың болып табылады складчатая конструкциясы, подсказанная адамға нысаны жапырақтары кейбір өсімдіктер бар ребристую және веерообразную нысаны. Қазіргі заманғы сәулет алады жұқа қабырғалы складчатые конструкциялар пайдалана отырып, олардың АҚШ-та салынды складчатые жағынан күмбездің пролетами да 100-200 м, ал Францияда — 218 м.
Жобаның негізіне ежелгі грек амфитеатров, олардың шын мәнінде тамаша және непревзойденной бүгінгі күнге дейін акустикой еді чашеобразное гүлдің құрылысы су су лаласы, жужжание жәндіктердің онда естіледі ең қатты. Бұл подмечено тағы, біздің дәуірге дейін, бірақ конструкциясының көне театрлардың емес көрінуі мүмкін ескірген.
Тағы привнесено » архитектурасын әлем жәндіктер. Осылайша, құру панельдер, олардың біреуі қазір салынып, көптеген үйлер, принципі пайдаланылады құрылыстар бал аралары қауымының сот, позволивший параллель ұлғайта отырып, запастағы беріктігін айтарлықтай жеңілдетуге және арзандатуға. Кейбір заманауи жабындар үшін шатырлары мен қабырғаларын үй сөзбе имитируют қақпақ үстіңгі қанаттарының жуков ие терморегулирующим бар.
Болашағымыздың үлгісі көптеген сәулеттік конструкциялар негіз болды өсімдіктер. Бұл, бірінші кезекте тұр тоқталу иінді конструкцияларда телемұнаралар, толық қайталанатын қандай принципі ұйымдастыру сабақтарының астық тұқымдастар, неғұрлым айқын көрінетін » коленчатом құрылысы бамбук сабақтарының.
Сәулетші Огюст Перре, проектировавший театр ғимараты-на Елисейских жолдарда Парижде салынған үлкен музыка залы осы театрдың задаваясь мақсаты дыбыс ең үлкен бостандығы үшін ол жақсы тарады және талап еткен жоқ қосымша электрондық акустикалық жүйесі. Бұл жобаны жүзеге асыру мүмкін болды кезде ғана пайдалану принциптерін даталар биониканың: салынды, әуелі жабық зал, ал оның ішіндегі — басқа, «просверленный» пропорцияда, дәл тиісті жабу жапырақтары.
Понтон доктары конструкциялары, өте перспективалы арқасында зерттеулерге алу бойынша ақуыз теңіз организмдер, көбінесе имитируют жиналуы жапырақтары ақ су лаласы және арақатынасымен көлемі мен ауданы, болуы және әуе жастығы.
Көбінесе жапырақтары сворачиваются түтікке, закручиваются » причудливую спираль құрайды науалар, қамтамасыз етеді ең жоғары, олардың беріктігі. Мұндай трансформация негізіне жоба идеясының өзен көпір түріндегі полусвернутого листа. Сынау кезінде эксперименттік модельдер осындай көпірді атап өтілді поразительная жеңілдігі және ерекше беріктігі, обеспечивающаяся загнутыми шеттері.

3.1. Құпия жасыл листа
Жүйесі қан тамырларының бойында берік ағаш өсімдіктерінің мүмкіндік беретін ылғалға астында айтарлықтай қысымы көтерілуге едәуір биіктікке, пайдаланылған жобалау кезінде қазіргі заманғы су қысымды мұнаралардың.
Мүмкіндігі транспирации ұқсас осындай тиімділігі бар өсімдіктер, қазір кеңінен зерделенеді барысында эксперименттер жобалау «дышащих» қабырғалар тұрғын үйлердің емес, скапливаться шамадан тыс ылғал, ал бұл, бір жағынан, әкеледі арттыру қызмет мерзімі құрылыстар (т. к. отсыревание қабырғалар алғашқы қадам болып табылады олардың бүлінуіне), ал екінші жағынан — айтарлықтай жақсарту, санитарлық-гигиеналық жағдайлардың ішіндегі осындай ғимараттардың, ол оң әсер етеді адам денсаулығы, бұл ғимараттарда тұратын және жұмыс істейтін.
Маңызы зор қазіргі заманғы техника бар сол принциптері даталар биониканың, берут свое начало өмір пауков. Бұл паутинные пілләларды, өрмекші «укутывает» өз құрбандары болып табылатын, болашағымыздың үлгісі оқшаулау типі бойынша муфталар және конструкцияның аспалы көпірлер, алғаш рет әзірленген инженер Сэмюэлем Брауном дәл барысында бақылау провисавшими ағаштар арасындағы жіппен тор. «Паучьей» өмір бұйырды адамға принципі торлы сүзгілердің пайдаланылатын, әр түрлі құрылғыларда және негізделген конденсация тамшы сұйықтық көздің тор. Мұндай сүзгі өте жеңіл тазалау, жоғары сенімділікке ие болады және ұзақ пайдалану мерзімі.
Барлық жоғарыда сипатталған мысалдар жаңалықтарды пайдаланудың даталар биониканың шаруашылық қызметінің адам көрсетеді және дамытудың маңыздылығын осы ғылым және неисчерпаемость қазынасының инженерлік ойдың табиғат. Адам тек түсінуге тырысады шексіз құрылғылар тірі ағзалардың жағдайларына тіршілік, табиғат қазірдің өзінде ғасырлар бойы пайдаланады көптеген және көптеген заңдар, олар құқығы бойынша есептелуі мүмкін тәжін киетін инженерлік шығармашылық ой. Үнемділік және тоқтаусыздығын жұмыс істеу принциптерін тірі организмдердің оттачивались в горниле эволюциясы әлдеқайда ұзағырақ қарағанда, жер бетіндегі бар адам санайтын тәжін киетін туындылары.
Егер ұсынуға бүкіл кезеңінде пайда болған өмір мен уақыт түрінде шартты күнтізбелік жылдың басындағы өнеркәсіптік эволюциясының аса превозносимое адам біздің күн, тура 23 сағат 59 минут 58 секунд 31 желтоқсан. Ал, бұл әлеуеті, жинақталған табиғат, бесконечен және беспределен салыстырғанда әлеуеті, жинақталған адам. Қазіргі бізге әлемде ел толқын жаулап табиғат, адам олардың тиісті возвышался үстінен барлық айналасында, бірақ бұл адам сезеді өзін ұлы Табиғаттың, демек, және оның шәкірті, әлі ұзақ.
Бірақ дамыту арқасында даталар биониканың және көптеген басқа да аралас пәндер болады ғасыры пайдалану табиғи, экономикалық тұрғыдан қауіпсіз және экономикалық тиімді технологиялар мен жақындарына. Кім біледі, мүмкін, қазірдің өзінде он жылдан кейін біз ұша, құстар, деп қорықпауға үйі, онда өмір сүріп, кенет құлдырайды, өйткені пайдаланылған кезде оны құру принциптері-қайшылыққа қайшы принциптері табиғат…

Әдебиеттер тізімі
1. В. К. Биология. М.: Мир, 1964.
2. Зернов С. А. Жалпы гидробиология. М.: Изд-во АНСССР, 1949 ж.
3. Лункевич в. В. Қызықты биология. М.: Ғылым, 1965.
4. Мартека В. Бионика. М.: Мир, 1987.
5. Небел, Б. Ғылым қоршаған орта туралы. М.: Мир, 1993.
6. Томилин А. Ж. қазақстан Тарихы соқыр кашалота. М.: Наука, 1985.
7. Ғажайып жануарлар /под ред. Константинова А. Б., Лариной Н. И. Изд-во Сарат. ун-та, 1970.