Біоніка

Біоніка, біоміметика або біомімікрія — використання біологічних методів і структур для розробки інженерних рішень та технологічних методів.

Поверхня листка лотосу, оброблене мікроскопічне зображення

Термін

Слово «біоніка» було запропоноване Джеком Стілі 1958 року, ймовірно від грецького βίον — «одиниця життя» і суфіксу -ic — «-подібний», тобто «біоніка» означає «життєподібний». Деякі словники, проте, вказують походження від англійських слів biology + electronics (тобто біологія + електроніка).

Біоміметичний — термін стосується лабораторної процедури, яка призначена імітувати природний хімічний процес, а також до сполук, що імітують структуру та функції біологічних матеріалів.

Опис

Використання технологічних методів різноманітних видів живої природи для розробки штучних методів, на думку прихильників біоніки, є корисним через те, що живі організми, в тому числі флора і фауна, пристосувалися до вузькоспеціалізованих екологічних ніш і під еволюційним тиском, виробили дуже ефективні способи використання власних ресурсів.

Одним з успіхів біоніки дотепер, є розробка брудо- і водовідштовхувальних покриттів, використовуючи спостереження поверхні листка індійського лотосу, що майже не змочується водою за рахунок так званого ефекту лотоса. Іншими відомими прикладами застосування біоніки, є надання корпусам кораблів форми тіла дельфіна (див. обтічність), сонар, радар та ультразвукова діагностика (останні методи наслідують ехолокацію кажанів). Далекосяжними, є дослідження механізмів польоту птахів та комах.

В галузі інформатики, методи біоніки привели до розробки штучних нейронів, штучних нейронних мереж, інтелекту натовпу і генетичних алгоритмів. Останні переймають, власне процес еволюції, просуваючи ідеї біоніки далі, ніж імітація наявних біологічних систем.

Історія

Ідея застосування знань про живу природу для вирішення інженерних завдань належить Леонардо да Вінчі, який намагався побудувати літальний апарат з крилами, як у птахів – орнітоптер.

Поява кібернетики, що розглядає загальні принципи управління і зв'язку в живих організмах і машинах, стала наснагою для ширшого вивчення будови та функцій живих систем з метою з'ясування їх спільності з технічними системами, а також використання отриманих відомостей про живі організми для створення нових приладів, механізмів, матеріалів, тощо. Важливою подією в історії біоніки був розвиток механіки, основу якої заклав англійський фізик Ісаак Ньютон (1642—1727) в роботі «Математичні начала натуральної філософії». Його механіка була доповнена законом Гука (1635—1703), який став основою техніки, фундаментом раціонального проєктування машин і механізмів.

1960 року, в Дайтоні (США) відбувся перший симпозіум з біоніки, який офіційно закріпив народження нової науки. У 1979 році іспанські архітектори Гав'єр Піоз, Роза Сервер, Єлой Селайя розробили проєкт «Bionic Tower» — вертикальне місто-вежу, висотою 1228 метрів з використанням біотехнологій, які мають вирішити проблему зростання населення світу, екологічним способом.

Див. також

• Природа

• Мікробіологія
• Гомеостаз
• Біотехнологія
• Нанотехнології
• Біокомп'ютинг
• Біоінженерія
• Біо-тек
• Систематика (біологія)

Посилання

• Біоміметика // Енциклопедичний тлумачний словник фармацевтичних термінів
• Біоніка // Агроекологія: термінологічний та довідниковий матеріал
• Біоніка, гідробіоніка [Архівовано 8 липня 2020 у Wayback Machine.] // Довідник "Літературне слововживання"
• Біоніка // Енциклопедичний тлумачний словник фармацевтичних термінів
• Біоніка [Архівовано 25 квітня 2022 у Wayback Machine.] // Словник української мови: в 20 томах.
• Біоніка [Архівовано 3 лютого 2020 у Wayback Machine.] // Словник української мови: в 11 томах. — Том 1, 1970. — Стор. 188.
• В. П. Соловйов. Біоніка [Архівовано 10 вересня 2019 у Wayback Machine.] // ЕСУ
• Ганна Філіпп. Біоніка, або як непросто навчатися в природи [Архівовано 1 грудня 2017 у Wayback Machine.] // Deutsche Welle, 04.05.2008
• Ера біоніки розпочалась! [Архівовано 24 липня 2014 у Wayback Machine.] (укр.)
• Ірина Федор. Архітектурна біоніка [Архівовано 15 лютого 2019 у Wayback Machine.] // Колосок, №4 2016
• Школа природи. Шедеври конструювання [Архівовано 4 квітня 2017 у Wayback Machine.]

Література

• Без креслень і кельми : нариси / А. Давидов; худож. оформ. Р. Безп'ятова та Г. Філатова. – К. : Веселка, 1975. – 128 с.
• Бионика. Биологические аспекты : учеб. пособие для студ. вузов / [А. Б. Кистяковский и др.] ; под. общ. ред. Л. В. Решодько. - К. : Вища школа, 1978. - 303 с. : рис., табл. - Бібліогр.: с. 298-299.
• Біоніка в дизайні просторово-предметного середовища : навч. посіб. / С. П. Мигаль, І. А. Дида, Т. Є. Казанцева ; М-во освіти і науки України, Нац. ун-т "Львів. політехніка". – Львів : Вид-во Львів. політехніки, 2014. – 228 с. : іл. – Бібліогр. в кінці розділів. – ISBN 978-617-607-602-5
• Біоніка в дизайні середовища : навч. посіб. [для студ. і виклад. мистец., дизайн. та архіт. вищ. навч. закл.] / С. В. Сьомка. - К. : Ліра-К, 2018. - 248 с. : іл. - ISBN 978-617-7320-97-4
• Бионика. Живые прототипы - ключ к новой технике : [материалы 1-го симп. по бионике : в 3 ч.] : пер. с англ. - К. : Изд. КВИРТУ, 1962 . - Загл. обл. : Бионика.

Ч. 1. - 1962. - 135 с. : рис., табл.

• Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л.М.Литвиненка НАН України, Донецький національний університет — Донецьк: «Вебер», 2008. — 758 с. — ISBN 978-966-335-206-0
• Гумецький Р. Я. Основи біоніки. Л., 1972.
• Літенецький І. Б. Біоніка. К., 1967.
• Учням про біоніку / І.Б. Лорін, М.Г. Павленко. - К.: Радянська школа, 1976. - 136 с.
• Цепух Н. Ф., Гармаш И. И. Бионика в школе. — К. : Рад. шк., 1990. — 112 с.