Презентация, доклад по биологии Бионика

произведения своего труда.

который в человеческой власти со всеми его движениями…» Леонардо да Винчи

бионики на основе изучения строения и функционирования живых организмов, и практическое применение этих устройств человеком.
Бионика – (от греческого Bion – элемент жизни, ячейка жизни, элемент биологической системы) одно из направлений биологии и кибернетики, изучающее особенности строения и жизнедеятельности организмов в целях создания более совершенных технических систем.

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.
Так появился новый раздел биологии – Бионика.
Официальным днем рождения бионики считается
13 сентября 1960 г., когда в г. Дайтон (США) прошел международный симпозиум «Живые прототипы искусственных систем – ключ к новой технике».
Человек представляет собой - высшую ступень развития живой природы и его преимущество заключается в уникальной способности мозга к мышлению и способности к общественному труду, во всем остальном человек уступает живой природе.

мире животных в 2 – 3 раза быстрее бегает гепард, страус и многие другие…

– 15, постукивания пальцем по столу, а частота взмахов крыльями у обычной пчелы – 250 – 300 движений в секунду.

ее развития и находили правильные решения технических задач. Н.И. Тихомиров крупнейший отечественный специалист по аэродинамике (1860 – 1930) отмечал, что; «природа иногда нам так помогает, что самые сложные задачи решаются с поразительной быстротой». И в этом нет ничего удивительного. В процессе беспощадного естественного отбора природа тысячелетиями совершенствовала свои системы, оттачивала отдельные органы у животных. В жестокой борьбе за существование выживали и давали потомство только совершенные формы организмов. В итоге в результате эволюции природа создала на Земле гигантскую сокровищницу изумительных образцов «Живых инженерных систем, которые функционируют очень точно, надежно и экономично, отличаются поразительной целесообразностью и гармоничностью действий. У природы для этого было много времени, а человек, создающий современные машины, должен решать технические задачи за короткий срок, за десятилетия, за годы…

артиллерии, начальник Газодинамичной лаборатории. В 1912 году представил морскому университету проект реактивного снаряда изучая реактивное движение моллюсков и морских млекопитающих.

осьминогам, кальмарам, каракатицам.

который каракатица быстро движется, выбрасывая из себя струю воды с большой скоростью.

но и в вертикальной плоскости.

морских глубин в воздух с такой скоростью, что нередко пролетают над волнами 50 метров.

инженерам – кораблестроителям богатый материал для создания высокоманевренной ракеты, способной развивать огромную скорость.

Арабские врачи уже много сотен лет назад, проводя глазные хирургические операции, получили представление о преломлении световых лучей при переходе из одной прозрачной среды в другую. Изучение хрусталика глаза натолкнуло врачей древности на мысль об использовании линз, изготовленных из хрусталя.

Электричество генерируют нервные, мышечные и железистые клетки всех живых существ. Эта способность наиболее изучена у рыб, в настоящее время известно, что около 300 видов рыб способны создавать и использовать биоэлектрические поля.

относятся южноамериканские электрические угри, африканские электрические сомы и морские скаты.

вольт, а сомы до 350 Вольт. Напряжение тока у морских скатов невысоко, достигает – 60 Ампер, что позволяет им парализовать даже крупную добычу.

отдельных разрядов. Они посылают в воду почти непрерывные ритмичные импульсы высокой частоты, создавая вокруг своего тела «электрическое поле». Если в электрическое поле попадает объект, то рыба воспринимает эти изменения с помощью рецепторов. Таким образом рыбы осуществляют электрическую локацию позволяющую на расстоянии найти пищу.

химических источников электрической энергии.

основе экспериментальных исследований тока крови в кровеносных сосудах установил закон течения жидкости в тонких трубах. Этот закон используется в гидравлике при определении вязкости, а также скорости кровотока в капиллярных сосудах.

– приборы для обнаружения германских подводных лодок неудачной конструкции, которая благодаря знаниям зоологов была усовершенствована.

шум винтов подводных лодок.

бионика, изучающая математические модели этих процессов.

Техническая бионика, применяющая модели теоретической бионики для решения инженерных задач.

компенсаторных функций организмов и их способностей к адаптации.

Исследование биологических рецепторных и анализаторных систем.

Исследование биологических процессов и природных конструкций в целях использования их в строительстве и архитектуре.
Задачи бионики решаются при помощи Естественных и технических наук.

Бионика

Биология

Химия

Кибернетика

Физика

Экология

Инженерные науки:
Электроника
Навигация
Архитектура и др.

стенки стекловаренных печей. Диатомит получают из залежей гигантских скоплений оболочек диатомовых водорослей, осевших на дно водоемов. Благодаря своей структуре они способны выдерживать большие температуры, напряжения, сжатия и изгибы.

при сильном освещении. Это связано с наличием в клетках сетчатки бурого зернистого пигмента. На ярком свету пигмент распределен по всей клетке, защищая ее чувствительное основание от избытка световых лучей. Ночью пигмент равномерно сосредотачивается в основании клетки, повышая ее чувствительность.

при попадании на них яркого света. Когда яркость уменьшается, стекла вновь приобретают прежнюю прозрачность.

разработал методику расчета его подъемной силы, которая держит самолет в воздухе.

Жуковский, лежат в основе современной аэродинамики.

скорости и маневренности они не имеют себе равных в природе, а тем более в современной авиационной технике.

Второе место занимает стриж, третье – скворец, а затем серая ворона и на последнем месте оказывается скоростной реактивный самолет, который за минуту пролетает только 1500 расстояний равных его длине, т.е. летает в 6 раз медленнее шмеля.

находятся в воздухе в течение многих часов. Они преодолевают такие гигантские расстояния благодаря высокой экономичности работы своего организма. Бабочки расходуют «горючего» (жиры, углеводы) гораздо меньше, чем птицы при дальних перелетах или современный самолет.

авиалайнерами, наибольшая у стрекозы дозорщика – достигает 144 км/ час. Но если сравнивать сколько раз укладывается длина тела летуна в полете за единицу времени то окажется, что относительная скорость у насекомых намного больше.

затем быстро снижаться на неровную площадку. Стрекозы, осы, бражники могут передвигаться в воздухе не только вперед, назад, вправо, влево, вниз. Чтобы в полете не возникали колебания на концах крыльев у быстролетающих насекомых имеются хитиновые утолщения. Идея создания летательного аппарата, в основе которого лежит принцип полета насекомых ждет своего решения.

у мух, ученым удалось создать прибор «гиротрон» применяемый для определения углового отклонения стабильности полета в самолетах и ракетах.

насекомых, не задевая встречные предметы. В наше время было установлено, что летучие мыши могут издавать и воспринимать звуки с частотой выше 20 тыс. Герц. Т.е. ультразвуки, недоступные слуху человека.

летучих мышей на гораздо большем расстоянии чем сама мышь, т.е. несколько раньше, чем та может их обнаружить, и таким образом избегают опасности. Другие бабочки способны издавать ультразвуковые сигналы, которые отпугивают мышей, предупреждая их о несъедобности насекомого.

примеров ориентации на основе принципов – способности к навигации у перелетных птиц и некоторых водных животных. Инженеры бионики многих стран работают над выяснением механизмов ориентации животных, раскрытие которых даст возможность человеку создать новые навигационные приборы.

чужом гнезде, не летит в сторону , куда зовут его приемные родители, а следует традиционным кукушиным путем, хотя летит впервые. У некоторых птиц, например у Аистов, молодняк улетает зимовать раньше взрослых. Врожденный птичий компас укажет молодому птенцу правильный путь к незнакомой ему Африке.

повторяет строение большой берцовой кости, хотя при ее создании инженер Ж. Эйфель не пользовался живыми моделями. Оказывается то, что искала пытливая мысль инженера, удивительно рационально создала природа. Большая берцовая кость человека при своих небольших диаметре и массе выдерживает сжатие в 1650 кг, что в 25 раз больше обычной нагрузки.

тонкой и эластичной пленкой мембраной, благодаря которой скорлупа оказывается конструкцией с предварительным натяжением. Этим покрытием воспользовались строители при сооружении театра в Дакаре, внутри которого не должно было быть ни одной колонны. Мембрана придающая прочность конструкции изготовлена из армоцемента толщиной 15 – 30 мм.

так, называемые «складчатые конструкции». Используя принцип складчатых конструкций строятся купола зданий с пролетом 100 – 200 метров. Рынки, Аквапарки…

и кубы, многоугольники… комбинируя их природа создала бесконечное множество сложных, красивых, легких и прочных конструкций живых организмов, которые построены из элементов сходной формы.

самая экономичная и самая емкая форма, единственным элементом которой является шестигранная призма.

глубоководных губок, морских звезд и в особенности радиолярий. Ле Реколле, исследовал строение некоторых радиолярий и разработал ряд конструкций универсальных ячеек, которые могут быть использованы в создании различных сооружений – от перекрытий залов, до мостов и плотин.

рассматривая тысячи тонких нитей паутины, провисавших между деревьями, он увидел прообраз искомой конструкции моста на гибких длинных нитях. Так появились прочные, красивые, подвесные мосты.

довольно обширен и продолжает расширяться. Ученым предстоит открыть много удивительных конструкций и механизмов, которые пока еще скрыты в творческой мастерской природы.