Тема: Чему мы можем научиться, наблюдая за животными и растениями. Бионика

Почти все, что изобрел человек, уже существовало в природе. Стрекоза была раньше вертолета, рыбы — перед подводными лодками, паутина — прежде всех материалов, а стебли и деревья — до небоскребов. Сегодня мы расскажем, как и чему человек учился у природы.

Плыть, как рыба

Исследователь Малкольм МакИвер и его робот

Морские животные вдохновили людей на массу изобретений. Их обтекаемая форма послужила прототипом для создания кораблей, подводных лодок, атомных бомб.

Акулья кожа, покрытая мелкими чешуйками, стала основой для разработки энергосберегающего покрытия для авиалайнеров, теплоходов и лопастей ветряных электростанций. По подсчетам немецких ученых-разработчиков, если покрыть самолеты и морские суда этим материалом — особой краской, снижающей сопротивление потоку, можно сэкономить до 4,5 млн т топлива в полетах и около 2000 т в год в морских рейсах.

Сейчас ученые из Гарвардского университета пытаются воссоздать кожу акулы мако с помощью 3D-печати, их конечная цель — изготовить высокотехнологичный костюм для дайвинга, который уменьшит сопротивление воды.

Еще одно современное ноу-хау: робот-разведчик, напоминающий рыбу черная ножетелка, что обитает в донных водах Амазонки. Робот, разработанный американскими инженерами, позаимствовал у ножетелки уникальную способность ориентироваться в полной темноте. Исследователь Малкольм МакИвер занимался изучением сенсорной и двигательной систем этих рыб в течение многих лет. Он выяснил, что для ориентации ножетелка посылает слабый электрический импульс, создаваемый особым органом, а для передвижения совершает волнообразные движения длинным нижним плавником. Оба этих свойства были «подарены» новым роботам-водолазам, которые смогут проводить разведку в труднодоступных и малоосвещенных местах, таких как затонувшие корабли.

Тропическая рыба желтый пятнистый кузовок с ее необычными очертаниями вдохновила компанию Mercedes-Benz на создание бионической машины Bionic Car, которая повторяет форму рыбы и благодаря ей передвигается с большой эффективностью.

Летать, как птица

Птицы, бабочки, стрекозы и другие насекомые издавна вдохновляли людей на создание разнообразных летательных аппаратов. Один из пионеров авиации — Леонардо да Винчи зарисовывал полеты птиц разных пород и летучих мышей и пытался воссоздать их способ передвижения. В 1487 году он разработал орнитопер — летательную машину, основанную на птичьем полете. Еще одна идея да Винчи — втяжные лестницы, прототипом для которых служат ноги стрижа. И хотя придуманные да Винчи машины так и не полетели, идеи, позаимствованные у природы, со временем были воплощены другими изобретателями летательных аппаратов.

Например, стрекоза стала прообразом вертолета. Как и насекомое, машина взлетает с места без предварительного разбега, «зависает» в воздухе, садится без пробега. Ее удивительные летательные способности вдохновляли, в частности, изобретателя Игоря Сикорского. Один из его вертолетов был почти точной копией стрекозы: в распоряжении ученого были 2000 воссозданных на компьютере маневров стрекозы в воздухе.

В настоящее время французские инженеры пытаются максимально приблизить конструкцию крыла самолета к крыльям крупных хищных птиц. «Это позволит повысить подъемную силу самолета при малых скоростях, понизить сопротивляемость воздуха, затраты энергии на полет, и, возможно, даже уровень шума, воздействуя на уровень турбулентности потоков», — поясняет разработчик Марианна Браза, представившая крыло-новинку в этом году. Одним из ноу-хау стали тонкие пластинки, которые вибрируют и снижают турбулентность, — у птиц эту задачу выполняют мелкие перья, расположенные на задней кромке крыльев.

Видеть, как кошка

На фото справа: Перси Шо и его коллега

Видеть в темноте человек учился у кошек и сов. Принципы их зрения были использованы при разработке приборов ночного видения.

Кошачьи глаза легли в основу еще одного изобретения — светоотражателя. Его придумал англичанин Перси Шо, когда на темной трассе увидел отражение фар своей машины в глазах кошки. Изобретение «кошачий глаз» было запатентовано в 1934 году и вскоре появилось на дорогах Великобритании, увеличив их безопасность.

Ловить ультразвук, как летучая мышь

Летучие мыши помогли ученым открыть эхолокацию — способ определения положения объекта в пространстве по времени задержки возвращений отраженной волны. Первооткрывателем стал итальянский натуралист и физик Ладзаро Спалланцани: в конце XVIII века он наблюдал за перемещениями летучих мышей в темной комнате и заметил, что эти животные прекрасно ориентируются. В ходе опыта он ослепил нескольких особей и обнаружил, что они летают так же хорошо, как и зрячие. После опыта его коллеги, который залепил воском уши летучих мышей и констатировал, что они натыкаются на все предметы, стало очевидно, что эти животные ориентируются по слуху. Эти знания пригодились лишь в XX веке, когда стало известно об ультразвуке. Ученые создали ряд приборов, в том числе сонар для подводных объектов и морского дна. К эхолокации способны не только летучие мыши, но и киты и дельфины, в меньшей степени некоторые птицы (гуахаро, саланганы), землеройки и мадагаскарский еж тенрек.

Недавно британские инженеры из Саутгемптонского университета представили новый тип радара, который позволит извлекать лыжников из-под лавин и шахтеров из подземных завалов. Автор проекта Тимоти Литон придумал это устройство, удивившись сверхспособностям дельфинов: они ориентируются даже в мутной воде благодаря издаваемым импульсам и безошибочно отыскивают пищу.

Менять окрас, как хамелеон

Многие животные умеют менять окрас и сливаться с окружающей средой. Эту их способность позаимствовали создатели камуфляжа. Разработки в этой области продолжаются. Например, в январе 2014 года американские ученые из Гарвардского университета сообщили, что изучают способности к перемене окраса у каракатицы — они надеются, что это исследование поможет улучшить защитную одежду для солдат.

Позже коллектив ученых из университетов Хьюстона и Иллинойса представил материал, который анализирует окружающую обстановку и автоматически меняет собственную окраску, подстраиваясь под цвет фона. Источником для разработки послужили головоногие моллюски: осьминоги, кальмары и каракатицы.

Прилипать, как геккон

«Липкие» лапы геккона легли в основу ноу-хау от ученых из Стэнфордского университета. Они придумали специальные перчатки с присосками, надев которые любой человек может вскарабкаться на вертикальную стену. Силиконовые присоски, как и лапы геккона, покрыты тысячами волосков, и благодаря межмолекулярному притяжению (Ван-дер-Ваальсовы силы) материал словно приклеивается к поверхности. Испытания прошли в этом году и были похожи на съемки фильма о Человеке-пауке.

Приставать, как репейник

Репейник с его маленькими крючками-зацепками стал прототипом текстильной застежки — липучки. Ее придумал швейцарский натуралист и инженер Жорж де Мистраль, когда чистил от репейника свою собаку после прогулки в горах в 1948 году и задумался, отчего так трудно отлеплять эти плоды растения от шерсти.

Приклеиваться, как моллюски

Плести сети, как паук

Паучья нить отличается необыкновенной прочностью: она в пять раз превышает прочность стали. Согласно расчетам ученых она смогла бы остановить даже авиалайнер, если бы имела толщину карандаша. Неудивительно, что люди издавна пытались воссоздать паучью нить. И в конечном итоге у них получилось произвести столь же прочные материалы, например, полиакрилонитрил. Но ученые пошли еще дальше: в Университете штата Юта паучьи гены были добавлены в ДНК козы, в результате паутину можно отфильтровывать из молока. В 2011 году голландские ученые пытались пойти еще дальше: они соединили искусственную кожу с паутиной, полученной из молока генетически измененных коз, и создали пуленепробиваемую ткань: в ходе испытаний она отразила пули калибра 5,56. В их планах было вживление паутины в человеческую кожу, однако до сих пор о появлении Человека-паука ничего не известно.

Добывать свет, как светлячки

Недавно корейские инженеры изучили наноструктуру брюшка светлячков и создали на ее основе сверхъяркие и более эффективные светодиоды: для этого они изменили микроструктуру поверхности светодиода, повысив его прозрачность. О том, как еще используются свойства светлячков и других светящихся животных, .

Знаете ли вы, что цветы любят, когда их ласкают, разговаривают с ними? Это не глупости, и не детские сказки... Растениям, как и всем живым существам, не чужд мир чувств. На это обращали внимание пионеры в исследовании растений Линней, Дарвин, Фехнер - но они были высмеяны.

Сегодняшний обычный человек мало обращает внимание на растения. Это уже как само собой разумеющееся, натуральный продукт. Человеческая жажда наживы делает все, чтобы разрушить живое зеленое одеяние нашей матушки-природы, разрушая тем самым наши средства к существованию.

Без растений мы не могли бы дышать. Каждый отдельный листик ежедневно занят процессом фотосинтеза, чтобы вырабатывать для нас кислород. Что же это за начала, действующие в растениях? Откуда берется математическая точность их конструкции и способности, чтобы все происходило в нужное время? Есть у растений восприятие, возможно даже память?

В 1966 году американскому экспериментатору Кливу Бакстеру (Cleve Backster) спонтанно пришла в голову идея подключить электроды полиграфа (детектора лжи) к листьям обыкновенного комнатного растения, известного под названием . Ему хотелось проверить будет ли какая-нибудь реакция у растения на полив. Когда драцена впитывала корнями воду, кривая детектора лжи отклонилась вниз, что стало полной неожиданностью, так как электропроводность тканей увлажненного растения повысилась, следовательно, и кривая детектора должна была подняться вверх. Это означало, что драцена подобно человеку испытывает эмоции! Бакстер был поражен. Он хотел быть абсолютно уверенным. Имея большой опыт работы с детектором лжи, Бакстер знал, что угроза - это верный способ вызвать сильную реакцию у исследуемого объекта. Это убеждение он решил проверить на растении, окунув его лист в горячий чай. Реакции не было. Тогда исследователь подумал: «Прижгу я листья, присоединенные к электроду». Как только эта мысль пришла ему в голову, раньше, чем он потянул руку за спичками, перо детектора лжи вычертило кривую, наподобие той, какую вычерчивает прибор при допросе сильно взволнованного человека.

Бакстер вышел из комнаты. Когда он вернулся со спичками, полиграф зарегистрировал более сильный пик. Все указывало на то, что растение узнавало его намерения и опасалось их. Когда исследователь начал притворяться, будто собирается поджечь листья, растение практически не реагировало. Это означало, что растение способно отличить подлинные намерения от имитации, то есть, растения могут думать!

В последующие годы Бакстер проводил эксперименты, используя другие растения и приборы. Результаты оставались прежними и указывали на то, что растения - это не просто целенаправленное скопление клеток, это живые существа, имеющие «душу» и эмоции.

Могут ли растения думать?

Группа советских исследователей доказала, что растения способны надолго запоминать свои впечатления. Так они провели эксперимент с . Один человек все время подвергал растение истязаниям: прокалывал иголкой листья, обливал кислотой или поджигал. Однако другой относился к герани с любовью: заботился, поливал, взрыхлял почву, лечил ее раны. По окончанию этой шоковой терапии растение подсоединили к датчикам. И что же произошло? Когда к растению приближался обидчик, прибор показал, что испытываемый объект находится в сильной панике. Как только обидчик уходил, кривая прибора указывала на то, что объект успокоился.

Опыты доктора Марселя Фогела

Установлено, что далеко не каждый способен вступить в переговоры с растениями. Существенную роль играет так называемая «психическая энергия», заложенная во всей природе. В отношении этого успешные эксперименты провел химик Марсель Фогель, который хотел установить точный момент времени, когда, к примеру, филодендрон завяжет тесные отношения с экспериментатором.

Он подсоединил растение к датчикам полиграфа. В нормальном состоянии самописец чертил прямую линию, но когда Фогель подносил руку к растению, думая при этом о растении, как о лучшем друге, самописец начинал чертить кривые линии. Ученый чувствовал при этом отчетливый поток энергии, струящийся от растения. Повторив эксперимент через пять минут, растение никак не отреагировало. Такая реакция филодендрона очень напоминала реакцию двух любящих людей, у которых сначала происходит накал страстей, потом заметный спад, пока не накопится новая энергия. Фогель объяснял это следующим образом:

«Люди могут общаться с растениями - и это факт. Растения - это живые существа, которые подобно людям могут быть слепыми, глухими и немыми. Но нет никаких сомнений в том, что они очень чувствительны и улавливают любые эмоции человека. Они излучают позитивную энергию, которую может чувствовать человек».

Доктору Фогелю удалось записать разговоры, которые велись вблизи от растений, а именно «диаграммы бессловесных мыслей». Если в один прекрасный день станет возможным расшифровать эти диаграммы, то можно будет прочитать в текстовом формате рассуждения растений. Довольно заманчиво для определенных лиц - получать мысли своих близких, находящихся под прямым контролем.

Шум заставляет растения "плакать"

Тот, кто любит свои комнатные растения, в соответствии с исследованиями группы ученых из университета Дрекселя в Филадельфии, ни в коем случае не должен кричать на своих зеленых питомцев или подвергать их какому-либо другому шуму, потому что они могут «сильно плакать». Эксперимент проводили над .

Одно растение находилось в помещении с высоким уровнем шума 100 фон (что соответствует шуму мимо проезжающего поезда). В течение полутора недели растение погибло. Во время другого эксперимента было установлено снижение скорости роста растения на 47%. При более детальном исследовании ученые выяснили, что растение страдает от потери воды: его листья «плакали»!

Музыка стимулирует рост растений

Тот факт, что растения лучше растут и плодоносят, если их периодически «орошают» музыкой, доказал индийский ученый Т.Ц.Н. Сингх. Он провел тщательные наблюдения за влиянием на растения звуковых волн. Через 8 недель после ежедневного получасового «прослушивания» комнатными растениями музыки, у них наблюдалось на 22% больше листьев и на 52% больше цветков по сравнению с растениями, которые росли в тишине.

Исследования установили, что максимальный эффект достигается при 30-минутном воспроизведении музыки, более длительное «прослушивание» комнатными растениями музыки никакого эффекта не дает. Большую роль играет вид музыки, которую предлагают растениям. Если классическая музыка благотворно влияет и ускоряет процессы роста и развития растений, то под звуки джаза и вестерн эти процессы замедляются, а от рок-н-ролла растения и вовсе могут погибнуть. Это позволяет сделать интересные заключения о влиянии различных видов музыки и на человеческий организм.

Способны ли растения учиться?

Одним из самых успешных исследователей, который любил разговаривать со своими растениями, как с добрыми друзьями, был американский селекционер Лютер Бербанк. Ему удалось «уговорить» кактуса убрать иголки. Он признался знаменитому йогу Парамаханса Йогананда, что он часто разговаривал со своими кактусами, чтобы создать вокруг них атмосферу любви. «Не бойтесь, вам не нужны иголки, я вас защищу». Через несколько лет Бербанк добился, чтобы кактус убрал иголки.

Негритянский юноша из США, который стал знаменитым ученым и исследователем Джордж Вашингтон Карвер (1864-1943) с детства обладал удивительной способностью выхаживать больные растения. Он утверждал, что в состоянии разговаривать с растениями и получать от них важную информацию.

Карверу стоило много времени и усилий, чтобы убедить фермеров, занимающихся выращиванием хлопка, в том, что практика выращивания одной культуры неизбежно приведет к их банкротству. Он разъяснял, что, к примеру, из 100 кг арахиса, который в то время использовался только в качестве корма для свиней, можно получить 35 кг масла, в то время, как из 100 л молока выходит всего 10 кг масла.

Когда разразилась Первая мировая война, возник дефицит красителей. Карвер обратился за помощью к своим растениям, спрашивая, кто из них может помочь решить проблему красителей. Из листьев, корней, стеблей и плодов 82 зеленых «добровольцев» он создал 536 видов красителей для окраски шерсти, хлопка, льна, шелка! Только лишь из лозы мускатного (Vitis rotundifolia) он смог получить 49 разных красителей.

Карвер запатентовал только несколько своих идей и отказался от финансового вознаграждения. Он мог бы стать миллиардером и влиятельным человеком, но не принимал предложения даже от Генриха Форда. Незадолго до смерти Карвер объяснил одному своему посетителю, коснувшись цветка на своем столе: «Когда я прикасаюсь к этому цветку, я прикасаюсь к вечности, потому что цветы появились задолго до того, как появились люди. Через них я получаю доступ к бесконечности».

Перевод: Леся В.
специально для интернет-портала
садового центра «Ваш сад»

Валентина Вильчинская
Проект «Чему учит нас природа»

Аннотация

В высказываниях древних и современных мудрецов мы часто встречаем совет: «Учись у природы». Что имеется в виду? Может, это – поэтическое преувеличение? Как можно учиться у людей, мы можем себе представить без особых затруднений, но как можно учиться у природы? Разве может свежий горный воздух, наполненной праной, дать нам ещё что – то, кроме здоровья и жизненности? Прогуливаясь среди деревьев, созерцая течение реки, наблюдая смену времён года, можем ли мы получит новые знания? Как и чему может научить нас природа?

У природы человек научился всему, что умеет, множество идей преобразования окружающей действительности, ее изменения, подчерпнуто человеком именно из самой же природы. Человек сам как часть природы, изменяет и преобразует ее.

Во время подготовки проекта ребёнок имел возможность удовлетворить свою любознательность, что позволило расширить представление о том, как можно учиться у природы. Самостоятельно обобщать полученные представления и делать выводы.

В работе определена цель: выяснить чему учит нас природа.

Выдвинута гипотеза: дети, получив знания об экологических явлениях и поведении животных, будут бережнее к ним относиться.

При работе над проектом были использованы методы исследования:

Теоретические

Анализ литературы.

Сравнение и наблюдения.

Эмпирические

Наблюдение.

Практические

Изготовление буклетов

Вывод: Из данной работы можно сделать вывод, что познавательно - исследовательская деятельность позволяет расширить представление об окружающем мире, помочь, детям с раннего возраста, понять, что они - часть природы, учит обобщать полученные представления и делать выводы.

Введение.

Чему нас учит природа

Нас солнце учит не жалеть,

Река - на месте не сидеть,

Звезда - гореть, земля - искать,

Простор небес - с земли взлетать.

Дожди нас учат чистоте,

Цветы - любви, закат - мечте,

Сопротивленью - паруса,

Прощенью - мамины глаза.

Однажды Валентина Михайловна нам прочитала стихотворение поэта Владимира НатановичаОрлова:

Нас в любое время года

Учит мудрая природа.

Птицы учат пению,

Паучок – терпению.

Пчелы в поле и саду

Обучают нас труду.

И к тому же в их труде

Все – по справедливости.

Отражение в воде

Учит нас правдивости.

Учит снег нас чистоте,

Учит солнце доброте

И при всей огромности

Обучает скромности.

У природы круглый год

Обучаться нужно.

Нас деревья всех пород

Весь большой лесной народ,

Учит крепкой дружбе.

Как можно научиться у людей, я себе могу представить без особых затруднений, но как можно учиться у природы? Чему она может нас научить? Я решил выяснить, чему же всё-таки мы можем научиться у природы.

Цель работы: выяснить, чему мы можем научиться у природы.

Объектом изучения стала природа.

Предметом исследования стали природные явления и повадки животных.

Для достижения поставленной цели мною решались следующие задачи:

1. Изучение явлений природы, жизнь и повадки животных;

2. Освоение представлений и понятий о живой и неживой природе;

3. Умение находитьответ, на волнующий вопрос, используя разнообразные источники.

4. Развитие понимания взаимосвязей в природе и места человека в ней.

Описание работы.

1-2 слайд

Здравствуйте. Меня зовут Разумов Владислав. Я хожу в детский сад «Ягодка» в подготовительную группу.

3 слайд

Однажды Валентина Михайловна нам прочитала стихотворение поэта Владимира Натановича Орлова: «Чему учит нас природа». И мне стало интересно, а чему мы ещё можем научиться у природы. Я беседовал с воспитателем, с мамой читали энциклопедии, искали информацию в интернете. И сегодня я хочу рассказать о том, что я узнал. Надеюсь, вам тоже будет интересно, как и мне.

4 слайд

Перед нами изображено дерево. Оно стоит неподвижно.

5 слайд

Терпит всё: ветер и стужу, дождь и снег. Обрежут ветку, оно ничего не говорит. Дерево по своей природе очень терпеливое. У него можно научиться терпению.

6 слайд

Чему учит нас собака? Собака – внимательный наблюдатель, удивительно тонко чувствующий самые разные эмоции и намерения людей. Попав в новый коллектив, собака нуждается в некотором времени, чтобы понять, как распределены здесь роли, кто вожак, кто кормилец, кто будет с ней играть и гулять. И только сориентировавшись в системе отношений между людьми, собака устанавливает свои особые отношения с каждым из членов коллектива в отдельности. Её такту и способности налаживать контакт с людьми зависимости от их индивидуальных особенностей и предпочтений стоит поучиться.

7 слайд

Когда мы видим собаку, мы видим, полную верность во взгляде. Почему собак любят? Потому что они верные животные.

8 слайд

Если сравнить собак и волков, то волки неверные, хотя похожи на собак. Когда мы смотрим в глаза волка (например в зоопарке, то у него взгляд напряжённый, подозрительный, у него нет никого, кому бы он верил. Хотя внешне они похожи с собакой. Собаки верные,поэтому находятся рядом с человеком. У собаки можно научиться верности.

9 слайд

Обратите внимание на кошку. Кошка знает, чего хочет, и безошибочно выбирает то, что ей, в самом деле, подходит лучше всего. Именно поэтому многие склонны считать её холодной и эгоистичной. Но это неверно: кошка – очень чувствительное животное, а её привязанность к хозяину, пусть и не такая очевидная, как у собаки, делает её верным другом, готовым поддержать и успокоить посредством нежных прикосновений. Она всё время расслаблена. Это значит, что в жизни надо научиться всё принимать так как кошка:быть расслабленным и спокойным. Кошка даёт нам прекрасный урок того, как можно соблюдать баланс между собственными интересами и потребностями окружающих. Кошка ненавязчива в общении, она тщательно дозирует знаки своей любви и сама решает, что ей делать.

10 слайд

Те, кто разводит пчёл, знает насколько это удивительное насекомое, они знают, что нельзя ставить улей слишком далеко от цветов. Она просто износит свои крылья и умрёт в дороге и поэтому улья ставят поближе, чтобы пчёлы летали не так далеко. Чтобы не сильно уставали, потому что пчёлы сами себя беречь не будут. Они будут до последнего жить для этого улья. Пчела не живёт для себя. У пчелы можно научиться коллективному мышлению. Глядя на пчёл мы понимаем, что в коллективе надо делать всё вместе.

11 слайд

Наблюдая, как паук плетёт паутину, человек научился плести сети.

12 слайд

Если дельфин находит раненого дельфина, он помогает ему оставаться на плаву. Дельфины учат нас не бросать друг друга в беде.

13 слайд

Слоны никогда не бросают пожилых. Слоны учат уважать старших.

14 слайд

Некоторые растения и моллюски подсказали человеку, как делать капканы: моллюски захлопывают свои раковины, а растения – свои створки, когда в них попадает пища.

15 слайд

Наблюдая, как хамелеон, тщательно прицелившись, выстреливает в добычу своим длинным липким языком, человек придумал гарпун.

16 слайд

Когти, клыки и клювы – орудия охоты животных – стали примером для изготовления наконечников стрел и копий.

17 слайд

Змеи и скорпионы убивают свою жертву ядом – это подсказано человеку, как пользоваться отравленным оружием.

18 слайд

Даже такой приём охоты, как засада, людям подсказали животные. Понаблюдайте за кошкой, как терпеливо она может сидеть, притаившись и наблюдая, не потеряли ли бдительность воробьи. Так же подкарауливают добычу крупные кошки – пантеры, леопарды, рыси и ягуары.

19 слайд

Особыми учителями людей были волки. В их охоте строго распределены все роли: одни затаиваются в засаде, другие загоняют добычу. В такой охоте уже требуется разум. Может быть поэтому древние люди особенно почитали умных, смелых и сильных животных: медведей, волков, тигров.

Заканчивая своё выступление, я хочу рассказать ещё о 4 вещах, которым животные могут нас научить:

Кормление и забота о здоровье своего питомца учит нас ответственности.

Животные либо любят нас, либо нет. Я думаю, что животные способны любить. И учат нас этому.

Забота о животном учит нас терпению.

Попробуйте кинуть мячик собаке, или поиграйте верёвкой со своей кошкой и вы поймёте, что удовольствие можно получать и от мелочей.

А ещё я понял, что мы должны делить трудности между собой, помогать друг другу и держаться вместе. Такой закон природы. И мы должны жить по этому закону.

Заключение

Работая над своим проектом я узнал, что человек с древности учился у природы. Природа – это неисчерпаемый источник знаний и новых открытий. Природу надо любить, беречь и очень внимательно наблюдать и изучать. А главное – учиться у неё всю жизнь, и тогда нас ждёт много новых открытий.

Слайд 2

С незапамятных времен мысль человека искала ответ на вопрос: может ли человек достичь того же, чего достигла живая природа? Сможет ли он, например, летать, как птица, или плавать под водой, как рыба? Сначала человек мог только мечтать об этом, но вскоре изобретатели начали применять особенности организации живых организмов в своих конструкциях.

Слайд 3

БИОНИКА прикладная наука о применении в технических устройствах и системах принципов, свойств, функций и структур живой природы

Слайд 4

Взаимосвязь природы и техники люди начали бережнее относится к природе, пытаясь присмотреться кеё методам, с тем чтобы разумно использовать их в технике. Эти методы могут служить образцом для развития промышленных средств, безопасных для окружающей среды. Природа как эталон - и есть бионика. Понимать природу и брать её за образец – не означает копировать. В прошлом отношение человека к природе было потребительским, техника эксплуатировала и разрушала природные ресурсы. Но постепенно Однако природа можетпомочь нам найти правильное техническое решение довольно сложных вопросов. Природа подобна огромному инженерному бюро, у которого всегда готов правильный выход из любой ситуации.

Слайд 5

электроникой, навигацией, связью, морским делом и другими. Идея применения знаний о живой природе для решения инженерных задач принадлежит Леонардо да Винчи, который пытался построить летательный аппарат с машущими крыльями, как у птиц: орнитоптер. Бионика тесно связана с биологией, физикой, химией, кибернетикой и инженерными науками: В 1960 в Дайтоне (США) состоялся первый симпозиум по бионике, который официально закрепил рождение новой науки.

Слайд 6

Архитектурнаябионика

Это новое явление в архитектурной науке и практике. Здесь и возможности поиска новых, функционально оправданных архитектурных форм, отличающихся красотой и гармонией, и создание новых рациональных конструкций с одновременным использованием удивительных свойств строительного материала живой природы, и открытие путей реализации единства конструирования и создания архитектурных средств с использованием энергии солнца, ветра, космических лучей

Слайд 7

Архитектурно-строительная бионика В архитектурно-строительной бионике большое внимание уделяется новым строительным технологиям. Например, в области разработок эффективных и безотходных строительных технологий перспективным направлением является создание слоистых конструкций. Идея заимствована у глубоководных моллюсков. Их прочные ракушки, например у широко распространенного "морского уха", состоят из чередующихся жестких и мягких пластинок. Когда жесткая пластинка трескается, то деформация поглощается мягким слоем и трещина не идет дальше. Такая технология может быть использована и для покрытия автомобилей.

Слайд 8

Яркий пример Архитектурно-строительной бионики - полная аналогия строения стеблей злаков и современных высотных сооружений. Стебли злаковых растений способны выдерживать большие нагрузки и при этом не ломаться под тяжестью соцветия. Если ветер пригибает их к земле, они быстро восстанавливают вертикальное положение. В чем же секрет? Оказывается, их строение сходно с конструкцией современных высотных фабричных труб - одним из последних достижений инженерной мысли.

Слайд 9

Застёжки-липучки Принцип действия репейника был заимствован человеком для изготовления застёжек-липучек. Первые липкие ленты появились в 50-х годах XX столетия. С их помощью можно, например, застёгивать спортивные ботинки; в этом случаи шнурки уже не нужны. Кроме того, длину липучки легко регулировать - в этом одно из её преимуществ. В первые годы после своего изобретения такие застёжки были очень популярны. Сегодня все уже привыкли к удобной застёжке, и изготовители застёжек-липучек теперь следят лишь за тем, чтобы липучки были хорошо спрятаны под клапанами.

Слайд 10

Группа, в состав которой вошли архитекторы, инженеры, дизайнеры, биологи и психологи, разработала проект "Вертикальный бионический город-башня". Через 15 лет в Шанхае должен появиться город-башня (по прогнозам ученых, через 20 лет численность Шанхая может достигнуть 30 млн человек). Город-башня рассчитан на 100 тысяч человек, в основу проекта положен "принцип конструкции дерева".

Слайд 11

Присоски Осьминог: осьминог изобрёл изощрённый метод охоты на свою жертву: он охватывает её щупальцами и присасывается сотнями, целые ряды которых находятся на щупальцах. Присоски помогают ему также двигаться по скользким поверхностям, не съезжая вниз. Технические присоски: если выстрелить из рогатки присасывающейся стрелой в стекло окна, то стрела прикрепится и останется на нём. Присоска слегка закруглена и расправляется при столкновении с преградой. Затем эластичная шайба опять стягивается; так возникает вакуум. И присоска прикрепляется к стеклу.

Слайд 12

В направлении создания прямоходящих двуногих роботов дальше всех продвинулись ученые из Стенфордского университета. Они уже почти три года экспериментируют с миниатюрным шестиногим роботом, гексаподом, построенным по результатам изучения системы передвижения таракана. Первый гексапод был сконструирован 25 января 2000 г. Сейчас конструкция бегает весьма шустро - со скоростью 55 см (более трех собственных длин) в секунду - и так же успешно преодолевает препятствия. В Стенфорде так же разработан одноногий прыгающий монопод человеческого роста, который способен удерживать неустойчивое равновесие, постоянно прыгая. Как известно, человек перемещается путем «падения» с одной ноги на другую и большую часть времени проводит на одной ноге. В перспективе ученые из Стенфорда надеются создать двуногого робота с человеческой системой ходьбы.

Слайд 13

Крыши, отталкивающие воду Важную роль при строительстве домов играет крыша, которая должна защищать помещения здания от попадания воды. Кокон из яйца паука Паук изготовляет тонкую «накидку» из водонепроницаемого материала, чтобы защитить отложенные яйца. Этот кокон величиной с кулак имеет форму колокольчика и открывается снизу. Он состоит из того же материала, что и нити паутины. Конечно, он не соткан из отдельных нитей, а представляет собой единую оболочку. Она прекрасно защищает яйцо от непогоды и влажности. Плащ Когда мы выходим на улицу в дождь, то надеваем водонепроницаемый плащ или берем с собой зонтик. Как с кокона яйца паука с защитной пленкой, с искусственного материала стекает вода, в результате чего человек не промокает.

Слайд 14

Исследователи из Bell Labs (корпорация Lucent) недавно обнаружили в теле глубоководных губок рода Euplectellas высококачественное оптоволокно. По результатам тестов оказалось, что материал из скелета этих 20-сантиметровых губок может пропускать цифровой сигнал не хуже, чем современные коммуникационные кабели, при этом природное оптоволокно значительно прочнее человеческого благодаря наличию органической оболочки. Скелет глубоководных губок рода Euplectellas построен из высококачественного оптоволокна

Слайд 15

Густав Эйфель в 1889 году построил чертеж Эйфелевой башни. Это сооружение считается одним из самых ранних очевидных примеров использования бионики в инженерии. Конструкция Эйфелевой башни основана на научной работе швейцарского профессора анатомии Хермана фон Мейера (Hermann Von Meyer). За 40 лет до сооружения парижского инженерного чуда профессор исследовал костную структуру головки бедренной кости в том месте, где она изгибается и под углом входит в сустав. И при этом кость почему-то не ломается под тяжестью тела. Основание Эйфелевой башни напоминает костную структуру головки бедренной кости

Слайд 16

Фон Мейер обнаружил, что головка кости покрыта изощренной сетью миниатюрных косточек, благодаря которым нагрузка удивительным образом перераспределяется по кости. Эта сеть имела строгую геометрическую структуру, которую профессор задокументировал. В 1866 году швейцарский инженер Карл Кульман (Carl Cullman) подвел теоретическую базу под открытие фон Мейера, а спустя 20 лет природное распределение нагрузки с помощью кривых суппортов было использовано Эйфелем. Костная структура головки бедренной кости

Слайд 17

Природа открывает перед инженерами и учеными бесконечные возможности по заимствованию технологий и идей. Раньше люди были не способны увидеть то, что находится у них буквально перед носом, но современные технические средства и компьютерное моделирование помогает хоть немного разобраться в том, как устроен окружающий мир, и попытаться скопировать из него некоторые детали для собственных нужд.

Слайд 18

Посмотреть все слайды