X
تبلیغات
نماشا
رایتل
بیونیک چیست؟ - مهندس برتر
آموزش نیاز های ((اصلی و فرعی)) مهندس مکانیک
بیونیک چیست؟
شنبه 2 مرداد‌ماه سال 1389 ساعت 21:08 | نوشته شده به دست مهرداد امیری

بیونیک که به آن بیومتریک یا مهندسی خلاق زیستی هم می‌گویند کاربرد سامانه‌ها و روش‌های بیولوژیکال موجود در طبیعت در سیستم‌های مهندسی و فناوری‌های مدرن است

 

 

 

بیونیک از لغت یونانی بیون به معنای واحد زندگی مشتق شده و به معنای شبیه زندگی است. برخی دیگر این واژه را ترکیبی از بیولوژی و الکترونیک می‌دانند. ایده استفاده از الگوهای طبیعی در فناوری‌های مدرن بسیار کارا به‌نظر می‌رسد چون این الگوها به‌صورت تکاملی رشد داشته‌اند و در هر مورد خاصی بی‌نظیر و بی‌نقص هستند. یکی از کلاسیک‌ترین نمونه‌های این علم استفاده از رنگ‌های غیرقابل نفوذ در برابر آب است که با مشاهده سطح کاملا غیرقابل نفوذ گل نیلوفر به دست آمده و به آن اثر نیلوفر گفته می‌شود.
از کاربردهای دیگر این علم ساخت بدنه قایق‌ها با الگوبرداری از ساختار فیزیکی دلفین‌ها و ساخت رادار و تصویربرداری‌های اولتراساوند پزشکی با الگوبرداری از سیستم رادار طبیعی خفاش‌ها است. در زمینه‌ فناوری‌های کامپیوتری، تحقیقات بیونیک به ساخت نرون‌ها یا سلول‌های عصبی مصنوعی و شبکه‌های عصبی مصنوعی ختم شده است. بیونیک نخستین بار در دهه 1950 میلادی مطرح شد. پس از آن و از آنجا که این واژه بیشتر بار پزشکی داشت محققان دیگری که در علوم دیگر کار می‌کردند واژه‌های بیومیمیکری و بیومیمتیک را هم به کار بردند. این دو واژه بیشتر در تحقیقات مهندسی به کار برده می‌شوند؛ برخلاف بیونیک که در تحقیقات زیستی و بیولوژیکال به کار می‌رود.
معمولا بیونیک برخلاف تصور عامه تنها کاربرد الگوهای زیستی در فناوری‌های جدید نیست بلکه محققان در این رشته سعی می‌کنند کارکردهای طبیعی مورد نظر را تکمیل کنند و به کار بگیرند. الگوبرداری هوشیارانه نمونه‌ها و مکانیزم‌ها از ارگانیزم‌های طبیعی یک بخش از بیونیک است که در آن طبیعت به‌عنوان یک پایگاه‌داده از راه‌حل‌هایی که کارایی آنها تایید شده است مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این رشته گاهی برخی الگوهای خاص طبیعی به‌عنوان منابع داده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند اما این بخشی از کل روندی است که این علم در حال حاضر دنبال می‌کند.
با اینکه می‌توان گفت تمامی مهندسی بشر دانسته و یا ندانسته نوعی الگوبرداری از الگوهای طبیعی است اما این علم به‌صورت آگاهانه سابقه چندانی ندارد. به‌طور کل می‌توان میان گیاهان و جانوران سه سطح بیولوژیکی در نظر بگیریم که فناوری‌های مدرن می‌توانند از آنها الگوبرداری کنند:
-تقلید از روش‌های تولید طبیعی
-تقلید از مکانیزم‌هایی که در طبیعت وجود دارد
- مطالعه اصول سازمانی رفتارهای اجتماعی و ارگانیزم‌ها، همانند رفتار پرنده‌ها هنگام پرواز گروهی، رفتارهای اجتماعی زنبورها و مورچه‌ها و هوش جمعی یک دسته ماهی.
در تاریخ تقلید انسان از طبیعت بسیار ریشه‌دار است. اما نخستین کارهای علمی در این زمینه را لئونارد داوینچی چند قرن پیش انجام داده است. او با مطالعه ساز و کار حرکتی پرندگان هنگام پرواز سعی کرد ماشین‌های پرنده بسازد. با اینکه او موفق به این کار نشد اما تلاش‌های او را می‌توان نخستین نمونه‌های بیومیمتیک در جهان دانست.
اما از دورانی که داوینچی طرح‌های ابتدایی خود را با جوهر روی کاغذ می‌کشید سال‌ها گذشته است و علم هم پیشرفت‌های بسیار زیادی داشته است بخصوص در بیومیمتیک. یکی از برجسته‌ترین کارهایی که در سال‌های اخیر در این زمینه انجام شده تولید لباس‌های هوشمندی است که با تغییرات دمایی سازگار هستند. این لباس‌ها با مطالعه ساختار برخی گیاهان طراحی شده است. در میان گیاهان میوه درخت کاج یکی از بهترین نمومه‌هاست که به گرما، سرما و رطوبت واکنش نشان می‌دهد و با بازشدن، دانه‌هایش را پراکنده می‌کند.
لباس هوشمندی هم که با توجه به مکانیزم این میوه تولید شده است هنگامی که گرمای بدن شخصی که آن را پوشیده بالا برود باز می‌شود و وقتی که دمای بدن فرد پایین بیاید جمع می‌شود. در برخی هواپیماها هم بال‌هایی ساخته شده است که با توجه به سرعت و ارتفاع هواپیما بال‌ها تغییر حالت می‌دهند.
این تغییر از نوعی از گونه‌های پرنده که در ارتفاع‌ها و سرعت‌های متفاوت حالت بال خود را تغییر می‌دهند الگوبرداری شده است. اما هواپیما‌ها برای اینکه بتوانند بال‌های خود را تغییر شکل بدهند به نوعی سازه ویژه در بال‌ها نیاز داشتند که محققان این بال‌ها را با الگوبرداری از پولک‌های ماهی‌ها تولید کردند.

چاپ این مطلب: کلیک کنید

(6 لایک)
نظرات (1)
دوشنبه 4 مرداد‌ماه سال 1389 ساعت 02:52
واقعا جالب بود.
اما حیف این علوم در جامعه امروزی ما(کشورمون) هنوز تا کابردی شدن فاصله زیادی دارن.
واقعا همین ایده های خلاقه و دست باز مهندسان که به اونها قوت قلب میده اما چه کنیم که در کشور ما .....
امیدوارم هرچه زود تر در چنین جنبه هایی در کشور پیشرفت کنیم
امتیاز: 0 0
برای نمایش آواتار خود در این وبلاگ در سایت Gravatar.com ثبت نام کنید. (راهنما)
نام :
پست الکترونیک :
وب/وبلاگ :
ایمیل شما بعد از ثبت نمایش داده نخواهد شد
 
تقویم
اردیبهشت 1395
شیدسچپج
1 2 3
4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 31
آمار
بازدیدکنندگان : 739296