Презентація на тему "Біоніка на службі людства"

Біоніка- наука на службі людства. Презентацію підготувалавчитель біології КЗ «Дергачівський ліцей №3»Ільєнко Маргарита Миколаївна

Мета: освітня: ознайомити учнів з наукою біонікою та показати її значення в житті людей. Спонукати до пізнання законів природи. Визначити вплив досягнень науки та технологій на довкілля та збереження здоров’я людини;розвивальна: розвивати вміння аналізувати факти на прикладі процесів та явищ у живій природі; виявляти причинно-наслідкові зв’язки;виховна: виховувати дбайливе ставлення до навколишнього середовища та здоров’я власного організму.

13 вересня 1960 року в американському місті Дайтоні відбувся перший симпозіум з біоніки, який офіційно закріпив появу нової науки. Ця дата і стала днем ​​народження біоніки, що використовує фізіологічні процеси для моделювання різних механізмів

Слово «біоніка» було запропоноване Джеком Стілі в 1958 році, тобто «біоніка» означає «життєподібний». Деякі словники, проте, вказують біологія + електроніка. Використання технологічних методів різноманітних видів живої природи для розробки штучних методів, є корисним через те, що живі організми, включаючи флору і фауну, пристосувалися до вузькоспеціалізованих екологічних ніш і під еволюційним тиском розробили дуже ефективні методи використання їх ресурсів.

Вчені обрали своєю емблемою скальпель і паяльник, з'єднані знаком інтеграла, а девізом – "Живі прототипи - ключ до нової техніки".

Прабатьком біоніки вважають Леонардо да Вінчі, якому належить ідея застосування знань про живу природу для вирішення інженерних завдань. Його креслення і схеми літальних апаратів були засновані на будові крила птаха. Тобто він намагався побудувати літальний апарат з махаючими крилами.

Ефект лотоса. Чому пелюстки лотоса ніколи не забруднюються? Чи не можна застосувати цю властивість лотоса в техніці? У 70-ті роки ХХ-століття вчені-біоніки за допомогою електронного мікроскопа за декілька років досліджень і експериментів відкрили водовідштовхувальні мікро- і наноструктури на пелюстках лотоса, які зараз використовують у виробництві фарб, що не забруднюються, самоочисного скла для камер спостереження за дорожнім рухом.

КВІТКА – ДЗЕРКАЛО-РЕФЛЕКТОР Пелюстки квітки можуть відкриватися і закриватися, захищаючи середину та утримуючи тепло. Щоб зберегти тепло, пелюстки згортаються не повністю, а утворюють усередині ввігнуту поверхню. Промені, проникаючи в квітку, відбиваються від внутрішніх поверхонь пелюсток і концентруються на маточці. Такий принцип концентрації розсіяної енергії використовують у ввігнутому дзеркалі-рефлекторі, що збирає світлову енергію. Рефлектори застосовують у медицині, кіноапаратурі, телескопах.

«ЗУБ» ДЛЯ БУРОВОЇ УСТАНОВКИ Біоніка зацікавилася динозаврами. Чому? Працюючи над проблемою буріння свердловин, учені створили десятки конструкцій ріжучих поверхонь для бурових колонок. Однак усі вони швидко затуплювалися у твердих породах. Згадали про вимерлих плазунів-динозаврів. Конфігурація їхніх зубів підказала винахідникам форму ножа, яка збільшила термін роботи двох'ярусної бурової колонки

ЛАСО – САЧОК ПАВУКА З давніх-давен для відловлювання коней людина використовувала ласо. Цей аркан схожий на ловильні сітки деяких павуків. У Південній Америці живуть павуки, які з павутини роблять сачок. Удень вони ціпеніють і стають схожі на бруньки дерев, а вночі плетуть ловчу сітку і натягують її між кінцівками. Коли жертва пролітає поруч, павук миттєво витягує довгі ноги і накидає на неї павутинну сітку. В Австралії живуть павуки, які на кінець нитки-павутини прикріплюють крапельку своєї клейкої рідини. Коли з’являється жертва, павук влучно кидає нитку, і клейка краплина склеює крила і лапки комахи. Людям сподобалось мистецтво полювання павуків, і вони зробили ласо, яке використовують у господарстві для відловлювання тварин.

ПРИРОДНЕ ОПТОВОЛОКНО Дослідники в царині телекомунікацій, електронних та комп'ютерних систем виявили в тілі глибоководних губок роду Euplectella високоякісне оптоволокно. Матеріал зі скелета цих губок передає цифровий сигнал не гірше, ніж сучасні комунікаційні кабелі. До того ж природне оптоволокно має органічну оболонку і значно міцніше, ніж штучне.

ШАРУВАТІ КОНСТРУКЦІЇ У будівельних технологій перспективним напрямком є створення шаруватих конструкцій. Ідея запозичена у глибоководних молюсків. Їхні міцні мушлі складаються з жорстких і м'яких пластинок, які чергуються. Якщо жорстка пластинка тріскається, деформацію поглинає м'який шар, і тріщина не поширюється далі. Таку ж технологію використовують для покриття автомобілів фарбою.

КОСТЮМИ ДЛЯ ПЛАВАННЯ – ВІД АКУЛИ Прототипом тканини для виготовлення плавальних костюмів стала шкіра акули, вкрита особливими лусочками, які надають їй гладкості. Тому рибі масою в тонну вода практично не чинить опору. Костюми для плавання, оснащені тисячами штучних лусочок, дали ефект: спортсмен у такому костюмі пропливає стометрівку в середньому на 1,5 секунди швидше, ніж у звичайному костюмі.

ЗАСТІБКИ-ЛИПУЧКИ Ще одним винаходом, який створила природа, є звичайна „липучка”, яку використовують у текстильній промисловості. Перші липкі стрічки з'явилися в 50-х роках XX століття. Швейцарський інженер Жорж де Местраль втомився очищати свою собаку від рослин, які прилипають до неї після прогулянки, і вирішив дізнатися, чому бур’яни прилипають до шерсті тварини. Дослідивши рослину, Местраль з’ясував, що вона чіпка завдяки маленьким гачкам. Інженер усвідомив важливість такого відкриття і через вісім років запатентував зручну „липучку”, яка сьогодні є незамінною деталлю для одягу та взуття

БІОНІКА І МЕДИЦИНА Голка-скарифікатор сконструйована за принципом будови зуба-різця кажана. Його укус безболісний, але завжди супроводжується досить сильною кровотечею

Вивчивши будову і функціонування людського вуха, вчені сконструювали слуховий апарат для людей із проблемами слуху. Поршневий шприц імітує кровосисний апарат комара і блохи