Иной раз поражаешься – откуда у человека берется столько фантазии, чтобы изобрести очередное чудо техники?
Но на самом деле конструкторы часто копируют то, что уже сделано природой. Ученые изучают, как устроены «братья наши меньшие» - от мухи до слона, - для того, чтобы сконструировать по их образцу и подобию полезные механизмы и устройства. Человек продолжает учиться у природы, чтобы глубже познать законы ее деятельности и использовать их в своих творениях. Наука, занимающаяся этим вопросом, сейчас считается самым перспективным направлением в области техники.
Бионика – это 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 физиков, медиков и инженеров, химиков и математиков.
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 тонны.
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 моргая и не щурясь смотреть на солнце. Ученые исследовали строение глаза голубя и обнаружили в нем специальный микроорган, похожий на гребешок. Оказалось, что этот «гребешок» особым образом 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. Итак, ученые изучают животный и растительный мир и на основе этих знаний создаются или усовершенствуются полезные механизмы и устройства.
Конструкторы смогли значительно увеличить скорость кораблей благодаря знаниям о плавании китов и дельфинов, для создания самолетов потребовались знания о подъемной силе крыла птиц. Радиолокатор» летучей мыши чувствительнее и точнее созданного человеком радиолокатора и при этом намного миниатюрнее. Еще несколько заимствований у флоры и фауны: устройства «холодного освещения» появились благодаря морским животным, голуби «помогли» создать навигационные приборы, липучкам на одежде и обуви мы «обязаны» лопуху.
Альбатросы и буревестники «знают» о том, что над водой подъемная сила выше. Когда они парят над волнами, их вес поддерживается динамической воздушной подушкой, позволяющей лететь дальше, тратя меньше сил.
Ученые это явление называют экранным эффектом. Первым экранный эффект для создания летательного аппарата попытался использовать финский инженер Каарио в 1935 году. Но добиться устойчивости своей конструкции он не смог. Только нижегородскому конструктору, имя которого на доске, удалось решить эту проблему. А свое изобретение он назвал экраноплан.
Экранопланы – это нечто среднее между катером и самолетом. Они могут двигаться над водой, льдом, землей, болотом. В 1966 году появился первый летный образец, который на Западе прозвали «Каспийским монстром». В 70 – 80-е годы для ВМФ были построены экранопланы: «Орленок», «Лунь», которые сейчас из-за нехватки средств «на приколе». А недавно в Нижнем Новгороде создан экраноплан «Амфистар», развивающий скорость до 170 км/ч.
Портрет Ростислава Алексеева можно увидеть в американском конгрессе в галерее великих деятелей мира, внесших наибольший вклад в развитие человечества в 20 веке. Итак, как видим, для науки и техники действительно оказались нужны и киты, и голуби, и летучие мыши, и подсолнухи и т. д. А впереди … еще множество открытий. Пока так и не сконструирована лодка, которая не смогла бы утонуть, а водяной жук легко бегает по поверхности воды. Сейчас мы не можем и мечтать о самолете, который за 1000 километров израсходовал бы всего 3 грамма топлива. А ведь колибри, перелетающие Мексиканский залив, тратят энергию, эквивалентную такому количеству топлива. Пауки ткут паутину, которая в несколько раз прочнее стали и эластичнее нейлона. А если бы пауки стали величиной с человека, то смогли бы соткать такую паутину, в которую запросто можно было бы поймать реактивный самолет. Лаборатории мира сейчас заняты также разгадыванием «секретов» мухи. К ее крыльям как будто присоединена трехскоростная коробка передач, позволяющая переключать скорости взмахов крыльев в полете. Кроме того, муха ювелирно выписывает крыльями «восьмерки», управляя потоками отбрасываемого воздуха, - и это позволяет ей парить. Ученые пытаются создать на основе этих знаний во-первых, мини-аппараты, которые могли бы переключаться со стремительного движения на неподвижное парение и выполнять сложные трюки, манипулируя потоком воздуха вокруг крыльев. Во-вторых, более совершенную коробку передач на автомобилях. В-третьих, электронные панели для улавливания солнечного света. Кстати, к жалюзи муха тоже «крылышко приложила». В разгадывании всех этих секретов животного и растительного мира и создании по их образцу механизмов и устройств можете принять участие и Вы – «штурманы будущей бури». Наука ждет Вас!
Как видите, оказалось, что действительно нужны науке кальмары, пауки и мухи.
