Голикова Е.А. СЕКЦИЯ "ПРОМЫШЛЕННЫЙ ДИЗАЙН"

[Королева С.В.]

УДК 74
Голикова Е. А. (Россия, г. Тула, Тульский государственный университет)
БИОНИКА В ПРОМЫШЛЕННОМ ДИЗАЙНЕ

Автор затрагивает вопросы истории бионики, а также возможности использования природных аналогов при создании новых форм в разных отраслях промышленности.

«Человек ничего не творит заново, чего бы уже не
было в природе в скрытом или потенциальном виде».
Сергей Булгаков
Вокруг нас – невероятное множество великолепных творений матушки Природы. Красота, созданная ею – чистая, истинная, настоящая. Природа – гений, скульптор, архитектор, художник, в высшей степени отточивший своё мастерство, которое невозможно сделать более совершенным, чем оно есть. Мир животных и растительный мир – хрупкая коллекция, которую человек с давних пор старается пополнить, но с ужасающей лёгкостью разрушает. Каждый день с лица нашей планеты практически бесследно исчезают около 100 видов бесценных шедевров – животных и растений. Наука не стоит на месте, и, возможно, через несколько лет учёным действительно удастся вырастить мамонта «в пробирке». Но ведь намного легче не разрушать, чем создавать заново то, что было единственным и совершенным в своём роде.
«Природа никогда не повторяется». Действительно, в нашей флоре и фауне огромное количество абсолютно разных видов. Какими бы одинаковыми порой они не выглядели – каждый из них по-своему уникален.
Да, природа никогда не повторяется, и не создаёт копий, в отличие от человека. Некоторые люди научились использовать природу в своих целях, не нанося ей вреда. Появились науки, благодаря которым человечество шагнуло далеко вперед, опираясь на уже имеющиеся природные творения. В 60-х годах XX века зародилась одна из таких наук, имя которой – бионика. Бионика основана на принципе изучения предметов живой природы и перенесении их качеств, свойств, строения, структуры и других характеристик в промышленную сферу. Она тесно связана с такими фундаментальными науками, как химия, физика, кибернетика, биология. Бионика является прикладной наукой.
Первооткрывателем бионики (человеком, который применил свои знания о живой и неживой природе в инженерных целях) был Леонардо Да Винчи, родившийся 15 апреля 1452 года недалеко от Флоренции. Будучи невероятно развитым и талантливым учёным, Леонардо да Винчи пытался создать летательный аппарат, названный орнитоптером (рис.1), основываясь на принципах строения птичьего крыла и полёта в целом. Официально рождение бионики как новой науки закрепил первый симпозиум, прошедший в Дайтоне (США) в 1960 году.
В наше время бионика получила широкое распространение, а знания, которые были получены – широкое применение. Чтобы понять, насколько тесно наша жизнь связана с этой наукой, рассмотрим простой пример. Что общего у летучей мыши, дельтаплана и альпинистского снаряжения, помогающего карабкаться по скалам? Ответ несложен.
В отношении дельтаплан – мышь объединяющим звеном является своеобразная «натяжка» ткани (кожи) на основной скелет-конструкцию (кость). Если же мы рассмотрим другое отношение – летучая мышь и альпинистский ледоруб – то сразу заметим сходство наконечника ледоруба с большим пальцем передней конечности у мышки. Цель первого – помочь альпинисту совершить подъём на вершины гор по ледяным скалам, а цель второго – дать летучим мышам возможность карабкаться по каменистым стенам пещер (рис. 2).
Ещё один пример – это связь всем нам известного фильтра для очистки воды и птицы по имени пеликан (рис.3). Форма фильтра скруглённая, достаточно плавная. Фильтр представляет собой очистительным прибор для воды, имеющий емкость с фильтровой сменной кассетой, куда наливается вода, и основную ёмкость, куда стекает вода, прошедшая фильтрацию. Обе ёмкости находятся под одной крышкой. Пеликан – необычная птица, прославившаяся из-за своего клюва мешка. Главная его функция – ловля рыбы. Горловой «мешок» способен вместить в себя около 13 литров жидкости. Когда клюв у пеликана полон воды и рыбы, он принимает форму, схожую по внешнему виду с маленькой ёмкостью для неочищенной воды у фильтра. После ловли добычи пеликан обычно прижимает свой клюв к груди, что помогает ему вытеснить лишнюю воду из клюва. Пеликаны, живущие на водоёмах с большим содержанием соли, используют горловой мешок в качестве приспособления для собирания дождевой воды.
Бионика не только позволила усовершенствовать многие промышленные изделия, но и создать много новых. Разработанные предметы включают в себя свойства живой природы: как животных, так и растений. Многие дизайнеры черпают своё вдохновение из эргономичных, обтекаемых и изящных форм растительного мира. Один из ярких примеров растительной бионики – схожесть внешнего вида раскрытого бутона цветка петуньи и трубы граммофона (рис.4).
Бионика имеет несколько основных направлений работ: изучение живых организмов с целью выдвижения новых гипотез и идей, изучение принципов ориентирования и внутренней навигации у животных с целью использования этих принципов при создании новой техники, исследование органов чувств, осязания и обоняния у животных для создания новых датчиков и систем радиообнаружения, изучение нервных систем животных и человека для совершенствования вычислительной техники.
Бионические формы широко применяются в автомобильной промышленности. Чтобы достичь максимальной скорости при минимальном расходе топлива конструкторы и дизайнеры стараются создать оптимально обтекаемую, безопасную форму, по возможности с минимальным весом
(рис. 5).
В интерьере бионика также помогает решить ряд очень важных вопросов и в конечном итоге прийти к наиболее выгодной конструкции разрабатываемого объекта. В бионическом интерьере, как правило, отсутствуют острые углы. Все формы плавные, имеют множество волновых изгибов и причудливых, визуально лёгких линий. Ритмично изменяющиеся поверхности как бы перетекают друг в друга, из-за чего создаётся лёгкое ощущение движения. При светлом цветовом решении производится впечатление дышащей поверхности, абсолютно не давящей на психику человека, и благотворно влияющей на состояние всего организма в целом.
Таким образом, огромная роль бионики как науки в промышленном дизайне и других сферах неоспорима. Благодаря систематическому изучению, индивидуальному подходу к исследованию каждого природного объекта учёные смогли получить ценные и полезные знания об объектах живой природы. При правильном использовании этих знаний дизайнеры смогут создавать вещи, поражающие потребителя не только внешней красотой плавных, приятных глазу форм и линий, но и эргономичной, обтекаемой конструкцией, приятной не только при зрительном, но и при непосредственном контакте с пользователем.
С эстетической точки зрения такие формы наиболее приятны для человека, т.к. отсутствие острых углов на подсознательном уровне создает ощущение безопасности, умиротворённости. Есть у бионических форм одно необычное свойство: при использовании светлых тонов и статичных конструкций объект всё равно будет выглядеть динамично за счёт как бы перетекающих друг в друга гладких поверхностей.
Если Вы внимательно посмотрите на окружающие вас вещи, то наверняка узнаете в их линиях изгиб какого-нибудь растения, а слегка проанализировав форму иных вещей заметите сходство с каким-либо животным. Не напоминает ли Вам подъемный кран одно африканское животное с длинной шеей? А может быть, вы смоете разглядеть сходство между стрекозой и вертолётом..?
Вполне возможно, при дальнейшем развитии бионики как науки дизайнеры найдут и воплотят ответ на странный и знаменитый вопрос Шляпника из сказки «Алиса в стране чудес», а может, после изучения данного материала Вы и сами сможете найти ответ на него. Так что же общего у ворона и письменного стола?