БИОНИКА

Материал из Юнциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Глядя на птиц, человек мечтал о полете. И полетел — быстрее птицы, но все-таки еще не так совершенно, экономно, виртуозно, как летают птицы. Поплыл в глубинах вод, но рыбы пока плавают лучше. Гремучая змея ощущает изменение температуры на одну тысячную градуса, что доступно не всякому термометру. «Радиолокатор» летучей мыши чув-ствительнее и точнее созданного человеком радиолокатора и при этом намного миниатюрнее. Подобных примеров — сотни. Поэтому человек продолжает учиться у природы, чтобы глубже познать законы ее деятельности и использовать их в своих творениях. Помогает ему в этом бионика — наука, которая применяет знания о живой природе для решения инженерных задач. Свое название бионика получила от греческого слова bion — элемент жизни. Круг проблем и объектов, которые она изучает, очень широк, и это требует объединенных усилий ученых самых разных специальностей — биологов и физи-ков, медиков и инженеров, химиков и математиков. Бетон — один из основных строительных материалов. На фотографии: склад желе-зобетонных панелей. Одни ученые исследуют принципы и способы движения животных, чтобы, поняв их, создать машины и механизмы, способные двигаться подобно им. Еще Леонардо да Винчи, наблюдая за полетом птиц, пытался построить летательный аппарат с машущими крыльями — орнитоптер. А в наши дни конструкторы построили снегоходную машину «Пингвин», заимствовав у полярных птиц не только способ передвижения, но и название для нее. Лежа широким днищем на поверхности снега, машина отталкивается от него колесами с лопастями, словно пингвин — ластами, и движется по глубокому рыхлому снегу со скоростью 50 км/ч при массе свыше 1 т. Другие ученые изучают органы чувств животных, чтобы сконструировать приборы, способные видеть в темноте, слышать под водой, улавливать тонкие запахи или самые незначительные колебания температуры. Например, однажды было замечено, что обыкновенный голубь может не мигая и не щурясь смотреть на солнце. Ученые исследовали строение глаза голубя и обнаружили в нем спе-циальный микроорган, похожий на гребешок. Оказалось, что этот «гребешок» особым обра-, зом рассеивает яркий свет и защищает от него глаз птицы. По этому принципу конструкторы смогли создать новую, очень удобную маску для сварщиков, работающих с яркой электрической дугой (см. Сварка). Нейробионика — так называется один из самых интересных и самых сложных разделов бионики. Известно, что есть много общего между электронной вычислительной машиной (ЭВМ) и нервной системой животных, что они содержат элементы, выполняющие сходные функции. Одни элементы у них отдают команды-сигналы, другие — передают их, третьи — воспринимают и исполняют эти команды, четвертые — запоминают и хранят информацию. Только нервная система делает все гораздо успешнее, экономичнее и устроена более надежно и гибко, чем ЭВМ. Поэтому сейчас перед нейробионикой стоит задача создать техническую систему управления, по своему совершенству приближающуюся к нервной системе. А для этого нужно прежде узнать, как устроены ячейки «живой ЭВМ» — нервные клетки (нейроны), и понять, как работает мозг. Ближайшее будущее бионики трудно прог-нозировать. Проблем и задач у нее неисчерпаемое множество. Вот лишь немногие из них. Понять, как чувствуют животные приближение землетрясений, и построить прибор, который смог бы предсказывать эти катастрофические явления. Научиться превращать солнечный свет в продукты питания с помощью фотосинтеза, подобно тому как это происходит в растениях, создавать искусственные нейроны и строить белковые ЭВМ.