Презентация, доклад Проектная деятельность в школе.

А как рождаются все эти идеи?

Откуда берутся гениальные сооружения и механизмы позволяющие сделать жизнь человека комфортной?

Природа – главный и самый опытный строитель и большинство идей заимствованы человеком у нее.

Развитие бионики во многом предопределено временем.

Я считаю, что это одно из самых актуальных на сегодняшний день направлений.

А связано это с общей идеей возврата к природе, прослеживающийся сегодня во многих сферах человеческой деятельности.

они появились, то подсказал человечеству идею таких изобретений и как они влияют на нас.

В этом проекте-исследовании постараемся узнать об этом подробнее.
 
Цель: исследование вопросов, связанных с наукой бионикой.
Задачи:
1.Изучить, проанализировать литературные источники и интернет – ресурсы, касающиеся вопросов бионики.
2.Выяснить, что изучает наука бионика и каково значение бионики в жизни человека.
3.Найти объекты бионики в нашей жизни.
Гипотеза:
Если человек использует подсмотренные у природы многие полезные механизмы и объекты, то действительно ли они улучшают качество жизни.
Методы исследования:
Сбор информации;
Анализ источников информации по теме работы;
Поиск.
Предмет исследования: наука бионика.

да Винчи
Великий итальянский ученый, философ, мыслитель эпохи Возрождения.

живой природе для решения инженерных задач принадлежит Леонардо да Винчи, который пытался построить летательный аппарат с машущими крыльями, как у птиц:орнитоптер,танк с панцирем черепахи,первого робота.

воскрешены и включены в

NASA Anthrobot — ловкую, анатомически

правильную роботизированную руку, которая в

настоящее время используется для выполнения

задач, требующих ловкости рук, на Марсе.

для решения инженерно – технических задач. 

В 1960 году в Дайтоне (США) состоялся первый симпозиум по бионике, который официально закрепил рождение новой науки и название, предложенное американским инженером Джеком Стилом.

Своей эмблемой бионики выбрали скальпель и паяльник, соединённые знаком интеграла, а девизом-
" Живые прототипы-ключ к новой технике.”

строительных конструкций, а также создания принципиально новых технологий и устройств.

Например, изучая хрусталик глаза, арабские учёные пришли к мысли о создании линз. Первые линзы были изготовлены из горного хрусталя, они использовались для увеличения изображения.

Долгое время проблемой при строительстве скоростной авиации было внезапно возникающие вибрации крыла. Из-за этого самолет мог развалиться в воздухе за несколько секунд. После тщательного изучения аварийных ситуаций конструкторы нашли необходимое решение— крылья стали делать с утолщением на конце. Похожие утолщения были обнаружены на концах крыльев стрекоз

-        техническое.
Темы, по которым идут исследования в разных странах, очень разнообразны:
-        исследование систем навигации;
-        исследование методов кодирования и передачи информации у животных;
-        изучение аэродинамических свойств птиц, гидродинамических особенностей рыб, дельфинов, китов и многое другое.

одном из направлений бионике-техническом.

Пауки и первые воздушные шары

В 1783 году, когда весь мир отмечал блестящие достижения братьев Жозефа и Этьена Монгольфье, поднявшихся на шаре, наполненном теплым воздухом, и блестяще подтвердивших закон воздухоплавания, никто не думал, что подобные достижения, правда намного в меньших масштабах, были осуществлены незаметными паучками со времени их появления на земле.

Ночью пауки спят под листьями. С раннего утра они начинают без устали сновать в окрестностях. Как по команде останавливаются, вытягивают лапки, опускают вниз головку и выпячивают вверх брюшко. Из трубочек брюшка паучки начинают быстро выпускать ниточки. За несколько мгновений паутинки достигают метра длины. Когда насекомое сочтет, что ниточек вытянуто достаточно, и когда они займут строго вертикальное положение, подается команда на взлет. Паучки убирают лапки под брюшко, и сразу же сотни аппаратиков устремляются к небу.

смелых мифологических путешественников, а затем планеры, созданные гениальными умами эпохи Возрождения, были изобретены как по модели крыльев птиц, так и по подобию системы распространения семян растений при помощи ветра.

лет назад Архимед сформулировал законы плавания, согласно которым, чтобы тело с большей плотностью, чем плотность воды, не погрузилось в воду, нужно уравнять собственный вес с весом вытесняемого объема воды.

Практически это достигается двумя путями: уменьшением веса или увеличением объема.

Первый путь, к которому относится плавание, был выбран наземными животными, вынужденными переплывать водные преграды при поиске корма, во время миграций или при бегстве от хищников.

можно достигнуть не только плаванием, т. е. динамическим путем, но и путем пассивного увеличения объема с помощью пространных и легких поверхностей.

их листьев.

Тарелки лотоса Амазонки (Victoria amazonica) достигают 1 м в диаметре и могут удерживать ребенка 8-9 лет или 50-60 кг песка, разбросанного на их поверхности.

и нашли технический эквивалент некоторых приспособительных особенностей морских существ.

Так, плавающий пузырь рыб соответствует балластным цистернам, которые с помощью насосов освобождаются от воды и наполняются воздухом, когда подводная лодка выходит на поверхность или, наоборот, постепенно заполняются водой по мере погружения.

Благодаря изучению гидродинамических особенностей китов и рыб, удалось создать особую обшивку торпед, которая при той же мощности двигателя обеспечивает повышение скорости на 20 — 25%.

птицы, которым приходится преодолевать тысячи километров во время миграций.

Изучение этого феномена способствует разработке высокочувствительных систем слежения, наведения и распознавания объектов.

Не случайно бионика вызывает пристальный интерес у военных. Большинство исследований в этой области финансируется управлениями ВВС и ВМС.

Глиссер.
По форме корпуса он похож на дельфина. Глиссер красив и быстро катается, имея возможность, натурально, по-дельфиньи играть в волнах, помахивая плавничком. Корпус сделан из поликарбоната. Мотор при этом очень мощный. Первый такой дельфин был построен компанией Innespace в 2001 году.

и космических снарядах, свойственно также головоногим моллюскам – осьминогам, кальмарам, каракатицам. Наибольший интерес для техники представляет реактивный движитель кальмара.

При реактивном способе плавания животное засасывает воду внутрь мантийной полости . Движение кальмара создается за счёт выбрасывания струи воды через узкую воронку. Эта воронка снабжена специальным клапаном, и мышцы могут его поворачивать, чем достигается изменение направление движения.

Движитель кальмара очень экономичен, благодаря чему он может достигать скорости 70 км/ч; некоторые исследователи считают, что даже до 150 км/ч.

до изобретения барометра люди отмечали изменение погоды по определенным эмпирическим "приметам".
Тот, кто знает эти приметы, может прогнозировать с достаточной точностью изменение погоды. Такие прогнозы основываются на чрезвычайно тонком чутье некоторых животных, которые предчувствуют изменения в атмосфере иногда за 15-20 часов до их начала.


Приметы дождя и бури
- Свинья тащит солому в рот;
- ласточки ловят насекомых низко над землей;
- коровы поднимают голову вверх и с жадностью втягивают воздух, а надои молока снижаются;
- куры ищут место для насеста как можно выше;
- рыбы выпрыгивают из воды и ловят мошек на лету или не клюют на удочку, если погода испортится на несколько дней;
- лягушка прячется на дно банки, куда ее поместили;
- собаки свертываются клубком;
- филин и лесная сова кричат пронзительно;
- белки ведут себя неспокойно;

клюв ударяет по дереву со скоростью 6-7м/с ,
что составляет приблизительно 20км/ч.
Остановка происходит мгновенно в одну миллисекунду, замедление при ударе в 1000 раз сильнее гравитации и приблизительно в 100 раз выше ускорения, испытываемого астронавтом во время запуска космического корабля.

Если человек ударял бы головой по дереву в таком же ритме как и дятел, он почти моментально потерял бы сознание.

Наиболее примечателен тот факт, что во время движения голова, клюв и мозг дятла следуют по прямой линии, но не параллельной траектории. Шея этой птицы обладает определенной жесткостью, которая во время удара не дает голове поворачиваться.

Выводы этих исследований начинают использоваться в проектировании касок для защитного обмундирования, а также для автомобилистов или мотоциклистов.

современных высотных сооружений.

бионический город-башня".
Эта тщательно продуманная конструкция аналогична строению ветвей и всей кроны кипариса.

К 100-й годовщине Великой французской революции в Париже была организована всемирная выставка. Лучшим был признан проект инженера-мостовика Александра Гюстава Эйфеля. Конструкция Эйфелевой башни в точности повторяет строение большой берцовой кости, легко выдерживающей тяжесть человеческого тела. Совпадают даже углы между несущими поверхностями.

природой.
Такое изобретение ХХ века, как застежки "молния" и "липучки", было сделано на основе строения пера птицы и плодов чертополоха.
Бородки пера различных порядков, оснащенные крючками, обеспечивают надежное сцепление.

осами и шершнями. Они разжевывали старую древесину, производя при этом серую бумагу для постройки своих гнезд. За осами, очевидно, подсмотрел китаец Цай Лунь, который нашел способ делать бумагу.

пузырь опускается с ним под воду. Пузырь служит в качестве легкого. Он принимает от жука углекислый газ, выпускает его в воду, а из нее набирает растворенный
в воде кислород. Таким образом жук дышит. Жак-Ив Кусто просто позаимствовал идею акваланга у этого замечательного насекомого.

догадались перенести природный опыт на нефтепроводы. В результате пропускная способность труб резко возросла.

полезной.
Глаза мухи фасеточные. Муха одновременно видит не одно, а много изображений какого-либо предмета. Когда это предмет движется, то он как бы переходит от одного изображения в другое. А это дает возможность с большой точностью определять скорость движения тела.  Этот принцип устройства глаз был изучен и инженеры создали новый прибор - “глаз мухи”, предназначенный для определения скорости самолетов.

Реактивное движение

«Патенты» природы

застежка «молния»
и перо птиц

«липучки»
и соплодие
репейника

ПРИНЦИП СТРОЕНИЯ

конструируют роботов. Сегодня среди разработчиков очень популярна такая точка зрения, что в будущем роботы  смогут эффективно функционировать только в том случае, если они будут максимально похожи на людей. Разработчики -бионики  исходят из того, что роботам придется функционировать в городских и домашних условиях, то есть в «человеческой» среде — с лестницами, дверями и другими препятствиями специфического размера. Поэтому, как минимум, они обязаны соответствовать человеку по размеру и по принципам передвижения. Другими словами, у робота обязательно должны быть ноги, а  колеса, гусеницы и прочее совсем не подходит для города. И у кого же копировать конструкцию ног, если не у животных?

Миниатюрный, длиной около 17 см., шестиногий робот (гексапод) из Стенфордского университета уже бегает со скоростью 55 см/сек

бионический протез, который позволяет пациенту не только управлять рукой с помощью мыслей, но и распознавать некоторые ощущения. Обладательницей бионической руки стала Клаудиа Митчелл (Claudia Mitchell), в прошлом служившая в морском флоте США. В 2005 году Митчелл пострадала в аварии. Хирургам пришлось ампутировать левую руку Митчелл по самое плечо. Как следствие, нервы, которые могли бы быть в дальнейшем использованы для контроля над протезом, остались без применения.

мире техники. И самые неожиданные сюрпризы ждут нас в разработке различных приборов обнаружения, методах добычи полезных ископаемых и производства веществ. А в технике - и этого ожидают - появятся такие системы управления, куда будут «встроены» новые биологическ

Вывод: В результате проведенных исследований мы установили, что бионика имеет огромное значение в жизни человека. Практически каждый ежедневно встречается с открытиями бионики и эти механизмы значительно облегчают жизнь человека, делают ее удобной и комфортной. Таким образом мы подтверждаем выдвинутую нами гипотезу – у природы можно и нужно брать идеи.