2. Искусственные органы

2.2. Искуственный глаз

2.3. Искуственное ухо

2.4. Искуственный нос

2.5. Искуственный язык

2.6. Искуственная кожа

3. Нанотехнологии в медицине

4.2. Жуки - спасатели

5. Военные технологии

5.1. Умная пыль

5.4. Мониторинг состояния...

Подробнее о программе

1. Введение: Что такое бионика и зачем она нужна?

2. Искусственные органы

2.1. Искусственное тело (органы чувств)

2.2. Искуственный глаз

2.3. Искуственное ухо

2.4. Искуственный нос

2.5. Искуственный язык

2.6. Искуственная кожа

3. Нанотехнологии в медицине

3.1. Чипирование живых организмов с помощью нанотехнологий

3.2. Нанороботы - служба доставки лекарств

3.3. Датчик контроля состояния головного мозга

4. Киборги: управление биологическими объектами

4.1. Тараканы и комары вступили в бой с терроризмом

4.2. Жуки - спасатели

4.3. Жуки - ликвидаторы экологических катастроф

4.4. Новое обмундирование для спецназа насекомых

5. Военные технологии

5.1. Умная пыль

5.2. Жидкая броня, плащ-невидимка

5.3. Контроль параметров человеческого организма

5.4. Мониторинг состояния здоровья личного состава

6. Заключение

Зачем мне этот курс?

1. Ознакомление с современными технологиями, аппаратурой и научными трендами

2. Для развития научно-технического мышления

3. Абитуриенты понимают, что их ждет в ВУЗе

4. Бакалавры получают знания, необходимые при выборе научного направления в магистратуре и аспирантуре.

Бонусы:

1. По окончании курса все слушатели получают именной сертификат.

2. Этот сертификат украсит ваше резюме, так как это самое перспективное и востребованное направление в современном научно-техническом мире.

3. Этот сертификат дает право на участие в международной конференции для школьников, бакалавров, магистров, аспирантов и молодых ученых "Наноиндустрия и технологии будущего".

4. При поступлении в СПбГЭТУ "ЛЭТИ" на бюджетную очную форму обучения этот сертификат дает вам право на получение повышенной стипендии в течение 1 семестра и возможность приоритетного зачисления в "элитные группы".

5. Этот сертификат дает право вступления в научно-исследовательскую деятельность СПбГЭТУ "ЛЭТИ" под руководством ученых мирового уровня.

44.8

Для друзей!

Справка

Слово «бионика» пришло к нам из греческого языка и в переводе обозначает «элемент жизни». И это не случайно, потому что наука занимается изучением живых организмов. На основе наблюдения за их особенностями создаются технические модели, которые по своей структуре прототипны природным процессам. Специалиста, работающего в этой области, именуют биоником. Известно, что основы бионики были заложены ещё Леонардо да Винчи. Естественно, что сегодня современная бионика получила колоссальное развитие. Её достижения используются в дизайне, промышленности, архитектуре. Сама наука не однонаправлена. Выделяют нейробионику, она изучает работу мозга, а также архитектурно-строительную бионику, где идёт изучение структуры образования живых тканей.

Описание деятельности

Чтобы работать биоником, необходимо обладать знаниями в области химии и физики, биологии и кибернетики, а также автоматики и телемеханики. Этот специалист должен обладать навыками работы со скальпелем, паяльником, логарифмической линейкой и энтомологическим сачком. Весь труд бионика направлен на совершенствование вычислительной техники, новых устройств автоматики и телемеханики, а также на разработку новых научных идей. Бионики необходимы для работы на предприятиях по разработке и внедрению новых технологий.

Трудовые обязанности

Бионик изучает нервную систему, исследует нервные клетки и занимается поиском связей между ними. Он изучает органы чувств и принципы ориентации и навигации у животных, это необходимо для дальнейших разработок в создании техники. Бионик может также заниматься изготовлением материала для научных исследований или создавать математические модели явлений, над которыми проводится исследование.

Особенности карьерного роста

В настоящее время многие компании заинтересованы в специалистах области бионики. Поэтому профессиональный бионик не останется без трудоустройства. Исследования в данной области продолжаются. Обычно компании по разработке новых технологий заинтересованы в стимулировании труда своих сотрудников и хорошо поощряют за новые идеи и предложения. Поэтому бионик может претендовать на высокую зарплату.

Лозунг бионики: «Природа знает лучше». Что же это за наука такая? Уже само название и такой девиз дают нам понять, что бионика связана с природой. Многие из нас ежедневно сталкиваются с элементами и результатами деятельности науки бионики, даже не подозревая об этом.

Вы слышали о такой науке, как бионика?

Биология - популярное знание, с которым нас знакомят ещё в школе. Почему-то многие считают, что бионика - один из подразделов биологии. На самом деле это утверждение не совсем точное. Действительно, в узком смысле слова бионика - это наука, изучающая живые организмы. Но чаще всего мы привыкли ассоциировать с этим учением нечто другое. Прикладная бионика - наука, которая сочетает в себе биологию и технику.

Предмет и объект бионических исследований

Что изучает бионика? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно рассмотреть структурное деление самого учения.

Биологическая бионика исследует природу такой, какая она есть, без попытки вмешательства. Объектом её изучения являются процессы, происходящие внутри

Теоретическая бионика занимается изучением тех принципов, которые были замечены в природе, и на их основе создаёт теоретическую модель, в дальнейшем применяемую в технологиях.

Практическая (техническая) бионика - это применение теоретических моделей на практике. Так сказать, практическое внедрение природы в технический мир.

Откуда всё начиналось?

Отцом бионики называют великого Леонардо да Винчи. В записях этого гения можно найти первые попытки технического воплощения природных механизмов. Чертежи да Винчи иллюстрируют его стремление создать летательный аппарат, способный двигать крыльями, как при полёте птицы. В своё время такие идеи были слишком дерзкими, чтобы стать востребованными. Они заставили обратить на себя внимание значительно позже.

Первым, кто стал применять принципы бионики в архитектуре, был Антони Гауди-и-Курнет. Его имя прочно впечатано в историю этой науки. Архитектурные сооружения по проектам великого Гауди впечатляли в момент их сооружения, и такой же восторг они вызывают через много лет у современных наблюдателей.

Следующим, кто поддержал идею симбиоза природы и технологий, стал Под его руководством началось широкое применение бионических принципов в проектировании зданий.

Утверждение бионики как самостоятельной науки произошло лишь в 1960 году на научном симпозиуме в Дайтоне.

Развитие компьютерной техники и математического моделирования позволяют современным архитекторам намного быстрее и с большей точностью воплощать в архитектуре и других отраслях подсказки природы.

Природные прототипы технических изобретений

Самым простым примером проявления науки бионики является изобретение шарниров. Всем знакомое крепление, основанное на принципе вращения одной части конструкции вокруг другой. Такой принцип используют морские ракушки, для того чтобы управлять двумя своими створками и по надобности открывать их или закрывать. Тихоокеанские сердцевидки-великаны достигают размеров 15-20 см. Шарнирный принцип в соединении их ракушек хорошо просматривается невооружённым взглядом. Мелкие представители этого вида применяют такой же способ фиксации створок.

В быту мы часто используем разнообразные пинцеты. Природным аналогом такого прибора становится острый и клещеобразный клюв веретенника. Эти птицы применяют тонкий клюв, втыкая его в мягкую почву и доставая оттуда мелких жуков, червяков и прочее.

Многие современные приборы и приспособления оснащены присосками. Например, их используют для усовершенствования конструкций ножек различных кухонных приспособлений, чтобы избежать их скольжения во время работы. Также присосками оснащают специальную обувь мойщиков окон высотных зданий для обеспечения их безопасной фиксации. Это нехитрое приспособление тоже позаимствовано у природы. Квакша, имея на ногах присоски, необычайно ловко держится на гладких и скользких листьях растений, а осьминогу они необходимы для тесного контакта со своими жертвами.

Можно найти множество таких примеров. Бионика - это как раз та наука, которая помогает человеку заимствовать у природы технические решения для своих изобретений.

Кто первый - природа или люди?

Иногда случается, что то или иное изобретение человечества уже давно «запатентовано» природой. То есть изобретатели, создавая нечто, не копируют, а придумывают сами технологию или принцип работы, а позже оказывается, что в естественной природе это уже давно существует, и можно было просто подсмотреть и перенять.

Так произошло с обычной липучей застёжкой, которая используется человеком для застегивания одежды. Было доказано, что в для сцепления тонких бородочек между собой тоже применяются крючочки, подобно тем, которые есть на застёжке-липучке.

В строении фабричных труб наблюдается аналогия с полыми стеблями злаков. Продольная арматура, используемая в трубах, сходна со склеренхимными тяжами в стебле. Стальные кольца жёсткости - междоузлия. Тонкая кожица с внешней стороны стебля - это аналог спиральной арматуры в строении труб. Несмотря на колоссальное сходство структуры, учёные самостоятельно изобрели именно такой метод постройки фабричных труб, а уже позже увидели тождество такого строения с природными элементами.

Бионика и медицина

Применение бионики в медицине даёт возможность спасти жизнь многим пациентам. Не прекращаясь, ведутся работы по созданию искусственных органов, способных функционировать в симбиозе с организмом человека.

Первым посчастливилось испытать датчанину Деннису Аабо. Он потерял половину руки, но сейчас имеет возможность воспринимать предметы на ощупь с помощью изобретения медиков. Его протез подключён к нервным окончаниям пострадавшей конечности. Сенсоры искусственных пальцев способны собирать информацию о прикосновении к предметам и передавать её в мозг. Конструкция на данный момент ещё не доработана, она очень громоздкая, что затрудняет её использование в быту, но уже сейчас можно назвать такую технологию настоящим открытием.

Все исследования в данном направлении полностью основываются на копировании природных процессов и механизмов и их техническом исполнении. Это и есть медицинская бионика. Отзывы учёных гласят, что в скором времени их труды дадут возможность менять износившиеся живые органы человека и вместо них использовать механические прототипы. Это действительно станет величайшим прорывом в медицине.

Бионика в архитектуре

Архитектурно-строительная бионика - особая отрасль бионической науки, задачей которой становится органическое воссоединение архитектуры и природы. В последнее время всё чаще при проектировании современных конструкций обращаются к бионическим принципам, позаимствованным у живых организмов.

Сегодня архитектурная бионика стала отдельным архитектурным стилем. Рождалась она с простого копирования форм, а сейчас задачей этой науки стало перенять принципы, организационные особенности и технически их воплотить.

Иногда такой архитектурный стиль называют экостилем. Всё потому, что основные правила бионики - это:

• поиск оптимальных решений;
• принцип экономии материалов;
• принцип максимальной экологичности;
• принцип экономии энергии.

Как видите, бионика в архитектуре - это не только впечатляющие формы, но и прогрессивные технологии, позволяющие создавать сооружение, отвечающие современным требованиям.

Характеристики архитектурных бионических строений

Опираясь на былой опыт в архитектуре и строительстве, можно сказать, что все сооружения человека непрочны и недолговечны, если они не используют законы природы. Бионические здания, помимо удивительных форм и смелых архитектурных решений, обладают стойкостью, способностью выдерживать неблагоприятные природные явления и катаклизмы.

В экстерьере зданий, построенных в этом стиле, могут просматриваться элементы рельефов, форм, контуров, умело скопированные инженерами-проектировщиками с живых, природных объектов и виртуозно воплощенные архитекторами-строителями.

Если вдруг при созерцании архитектурного объекта покажется, что вы смотрите на произведение искусства, с большой вероятностью перед вами строение в стиле бионика. Примеры таких конструкций можно увидеть практически во всех столицах стран и больших технологически развитых городах мира.

Конструкция нового тысячелетия

Ещё в 90-х годах испанской командой архитекторов был создан проект здания, основывающийся на совершенно новой концепции. Это 300-этажное строение, высота которого будет превышать 1200 м. Задумано, что передвижение по этой башне будет происходить с помощью четырёх сотен вертикальных и горизонтальных лифтов, скорость которых - 15 м/с. Страной, согласившейся спонсировать данный проект, оказался Китай. Для строительства был выбран самый густонаселённый город - Шанхай. Воплощение проекта позволит решить демографическую проблему региона.

Башня будет иметь полностью бионическую структуру. Архитекторы считают, что только это сможет обеспечить прочность и долговечность конструкции. Прототипом строения является дерево кипарис. Архитектурная композиция будет иметь не только цилиндрическую форму, похожую на ствол дерева, но и «корни» — новый вид бионического фундамента.

Наружное покрытие здания - это пластичный и воздухопроницаемый материал, имитирующий кору дерева. Система кондиционирования этого вертикального города будет аналогом теплорегулирующей функции кожи.

По прогнозам учёных и архитекторов, такое здание не останется единственным в своём роде. После успешного воплощения количество бионических строений в архитектуре планеты будет только увеличиваться.

Бионические здания вокруг нас

В каких известных творениях была использована наука бионика? Примеры таких сооружений несложно отыскать. Взять хотя бы процесс создания Эйфелевой башни. Долгое время ходили слухи, что этот 300-метровый символ Франции построен по чертежам неизвестного арабского инженера. Позже была выявлена полная её аналогия со строением большой берцовой кости человека.

Кроме башни Эйфеля во всём мире можно найти множество примеров бионических сооружений:

• возводилась по аналогии с цветком лотоса.
• Пекинский национальный оперный театр - имитация водяной капли.
• Плавательный комплекс в Пекине. Внешне повторяет кристаллическую структуру решётки воды. Удивительное дизайнерское решение совмещает и полезную возможность конструкции аккумулировать энергию солнца и в дальнейшем использовать её для питания всех электроприборов, работающих в здании.
• Небоскрёб "Аква" внешне похож на поток падающей воды. Находится в Чикаго.
• Дом основателя архитектурной бионики Антонио Гауди - это одно из первых бионических сооружений. До сегодняшнего дня он сохранил свою эстетическую ценность и остаётся одним из самых популярных туристических объектов в Барселоне.

Знания, необходимые каждому

Подводя итоги, можно смело заявить: всё, что изучает бионика, актуально и нужно для развития современного общества. Каждый должен ознакомиться с научными принципами бионики. Без этой науки невозможно представить технический прогресс во многих сферах деятельности человека. Бионика - это наше будущее в полной гармонии с природой.

Начинающий: 39000 ⃏ в месяц

Опытный: 50000 ⃏ в месяц

Профессионал: 65000 ⃏ в месяц

Востребованность профессии

В настоящее время многие компании заинтересованы в специалистах области бионики. Поэтому профессиональный бионик не останется без трудоустройства. Исследования в данной области продолжаются.

Где учиться на профессию Бионик в Москве

Для кого подходит профессия

Важные личные качества:

• креативное мышление
• хорошая память
• внимательность
• способности изобретателя
• ответственность

Карьера

Обычно компании по разработке новых технологий заинтересованы в стимулировании труда своих сотрудников и хорошо поощряют за новые идеи и предложения. Поэтому бионик может претендовать на высокую зарплату.

Обязанности

• изучение нервной системы человека и животных и моделирование нервных клеток (нейронов) и нейронных сетей для дальнейшего совершенствования вычислительной техники и разработки новых элементов и устройств автоматики и телемеханики (нейробионика);
• исследование органов чувств и других воспринимающих систем живых организмов с целью разработки новых датчиков и систем обнаружения;
• изучение принципов ориентации, локации и навигации у различных животных для использования этих принципов в технике;
• исследование морфологических, физиологических, биохимических особенностей живых организмов для выдвижения новых технических и научных идей.