बायोनिक्स नारा: "प्रकृति सबसे अच्छी तरह जानती है।" यह कैसा विज्ञान है? नाम और इस तरह का आदर्श वाक्य हमें यह समझाता है कि बायोनिक्स प्रकृति से जुड़ा हुआ है। हम में से बहुत से लोग प्रतिदिन बिना जाने ही बायोनिक विज्ञान के तत्वों और परिणामों का सामना करते हैं।
क्या आपने बायोनिक्स के विज्ञान के बारे में सुना है?
जीव विज्ञान एक लोकप्रिय ज्ञान है जिससे हमें स्कूल में परिचित कराया जाता है। किसी कारण से, कई लोग मानते हैं कि बायोनिक जीव विज्ञान के उपखंडों में से एक है। वास्तव में, यह कथन पूरी तरह सटीक नहीं है। दरअसल, शब्द के संकीर्ण अर्थ में, बायोनिक्स एक विज्ञान है जो जीवित जीवों का अध्ययन करता है। लेकिन अक्सर हम इस शिक्षण के साथ कुछ और जोड़ने के आदी होते हैं। एप्लाइड बायोनिक्स एक विज्ञान है जो जीव विज्ञान और प्रौद्योगिकी को जोड़ता है।
जैविक अनुसंधान का विषय और वस्तु
बायोनिक्स किसका अध्ययन करता है? इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, हमें स्वयं शिक्षण के संरचनात्मक विभाजन पर विचार करने की आवश्यकता है।
जैविक बायोनिक्स हस्तक्षेप करने की कोशिश किए बिना प्रकृति की खोज करता है। इसके अध्ययन का उद्देश्य जैविक प्रणालियों के अंदर होने वाली प्रक्रियाएं हैं।
सैद्धांतिक बायोनिक्स उन सिद्धांतों के अध्ययन से संबंधित है जो प्रकृति में देखे गए हैं, और उनके आधार पर एक सैद्धांतिक निर्माण करता हैमॉडल, आगे प्रौद्योगिकियों में लागू किया गया।
व्यावहारिक (तकनीकी) बायोनिक्स व्यवहार में सैद्धांतिक मॉडल का अनुप्रयोग है। तो बोलने के लिए, तकनीकी दुनिया में प्रकृति का व्यावहारिक परिचय।
यह सब कहाँ से शुरू हुआ?
महान लियोनार्डो दा विंची को बायोनिक्स का जनक कहा जाता है। इस प्रतिभा के रिकॉर्ड में, प्राकृतिक तंत्र के तकनीकी अवतार में पहला प्रयास पाया जा सकता है। दा विंची के चित्र एक ऐसा विमान बनाने की उसकी इच्छा को दर्शाते हैं जो उड़ान में एक पक्षी की तरह अपने पंखों को हिलाने में सक्षम हो। एक समय में, ऐसे विचार मांग में होने के लिए बहुत साहसी थे। उन्होंने बहुत बाद में अपनी ओर ध्यान आकर्षित किया।
वास्तुकला में बायोनिक्स के सिद्धांतों को लागू करने वाले पहले व्यक्ति एंटोनी गौडी वाई कर्नेट थे। उनका नाम इस विज्ञान के इतिहास में दृढ़ता से अंकित है। महान गौड़ी द्वारा डिजाइन की गई स्थापत्य संरचनाएं उनके निर्माण के समय प्रभावशाली थीं, और वे कई वर्षों बाद आधुनिक पर्यवेक्षकों के बीच उसी आनंद का कारण बनती हैं।
प्रकृति और प्रौद्योगिकी के सहजीवन के विचार का समर्थन करने वाला अगला व्यक्ति रुडोल्फ स्टेनर था। उनके नेतृत्व में, इमारतों के डिजाइन में बायोनिक सिद्धांतों का व्यापक उपयोग शुरू हुआ।
स्वतंत्र विज्ञान के रूप में बायोनिक्स की स्थापना 1960 में डेटोना में एक वैज्ञानिक संगोष्ठी में हुई थी।
कंप्यूटर प्रौद्योगिकी और गणितीय मॉडलिंग का विकास आधुनिक वास्तुकारों को वास्तुकला और अन्य उद्योगों में प्रकृति के संकेतों को बहुत तेजी से और अधिक सटीकता के साथ शामिल करने की अनुमति देता है।
तकनीकी आविष्कारों के प्राकृतिक प्रोटोटाइप
सबसे आसानबायोनिक विज्ञान की अभिव्यक्ति का एक उदाहरण टिका का आविष्कार है। संरचना के एक हिस्से को दूसरे के चारों ओर घुमाने के सिद्धांत पर आधारित एक परिचित माउंट। इस सिद्धांत का उपयोग सीपियों द्वारा अपने दो पंखों को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है और यदि आवश्यक हो, तो उन्हें खोलें या बंद करें। प्रशांत विशाल कॉकल 15-20 सेमी के आकार तक पहुंचते हैं। उनके गोले को जोड़ने में काज सिद्धांत नग्न आंखों को स्पष्ट रूप से दिखाई देता है। इस प्रजाति के छोटे प्रतिनिधि वाल्वों को ठीक करने की एक ही विधि का उपयोग करते हैं।
रोजमर्रा की जिंदगी में हम अक्सर तरह-तरह की चिमटी का इस्तेमाल करते हैं। गॉडविट की तेज और टिक जैसी चोंच ऐसे उपकरण का एक प्राकृतिक एनालॉग बन जाती है। ये पक्षी एक पतली चोंच का उपयोग करके इसे नरम मिट्टी में चिपका देते हैं और छोटे-छोटे भृंग, कीड़े आदि निकाल लेते हैं।
कई आधुनिक उपकरण और उपकरण सक्शन कप से लैस हैं। उदाहरण के लिए, उनका उपयोग विभिन्न रसोई उपकरणों के पैरों के डिजाइन में सुधार करने के लिए किया जाता है ताकि ऑपरेशन के दौरान उन्हें फिसलने से रोका जा सके। इसके अलावा, ऊंची इमारतों के विंडो क्लीनर के लिए विशेष जूते उनके सुरक्षित निर्धारण को सुनिश्चित करने के लिए सक्शन कप से लैस हैं। यह सरल उपकरण भी प्रकृति से उधार लिया गया है। पेड़ मेंढक, अपने पैरों पर चूसने वाले, असामान्य रूप से चतुराई से पौधों की चिकनी और फिसलन वाली पत्तियों पर रहता है, और ऑक्टोपस को अपने पीड़ितों के निकट संपर्क के लिए उनकी आवश्यकता होती है।
ऐसे कई उदाहरण आपको मिल जाएंगे। बायोनिक्स वास्तव में वह विज्ञान है जो किसी व्यक्ति को उसके आविष्कारों के लिए प्रकृति से तकनीकी समाधान उधार लेने में मदद करता है।
प्रथम कौन है - प्रकृति यालोग?
कभी-कभी ऐसा होता है कि मानव जाति के इस या उस आविष्कार को लंबे समय से प्रकृति द्वारा "पेटेंट" किया गया है। यही है, आविष्कारक, कुछ बनाते समय, नकल नहीं करते हैं, लेकिन खुद एक तकनीक या संचालन के सिद्धांत के साथ आते हैं, और बाद में यह पता चलता है कि यह लंबे समय से प्रकृति में मौजूद है, और कोई बस झाँक कर अपना सकता है।
यह सामान्य वेल्क्रो के साथ हुआ, जिसका उपयोग एक व्यक्ति कपड़े बांधने के लिए करता है। यह सिद्ध हो चुका है कि पक्षियों के पंखों की संरचना में, पतली दाढ़ी को एक दूसरे से जोड़ने के लिए कांटों का भी उपयोग किया जाता है, जैसा कि वेल्क्रो पर पाया जाता है।
कारखाने के पाइप की संरचना में अनाज के खोखले तनों के साथ समानता है। पाइप में प्रयुक्त अनुदैर्ध्य सुदृढीकरण तने में स्क्लेरेन्काइमा बैंड के समान होता है। स्टील स्टिफनिंग रिंग्स - इंटरस्टिसेस। तने के बाहर की पतली त्वचा पाइप की संरचना में सर्पिल सुदृढीकरण का एक एनालॉग है। संरचना की विशाल समानता के बावजूद, वैज्ञानिकों ने स्वतंत्र रूप से कारखाने के पाइप बनाने की ऐसी ही एक विधि का आविष्कार किया, और बाद में ही प्राकृतिक तत्वों के साथ ऐसी संरचना की पहचान देखी।
बायोनिक्स और मेडिसिन
चिकित्सा में बायोनिक के उपयोग से कई रोगियों की जान बचाना संभव हो जाता है। मानव शरीर के साथ सहजीवन में काम कर सकने वाले कृत्रिम अंग बनाने के लिए लगातार काम चल रहा है।
डेन डेनिस आबो ने सबसे पहले बायोनिक प्रोस्थेसिस का परीक्षण किया था। उसने अपना आधा हाथ खो दिया, लेकिन अब वह चिकित्सकों के आविष्कार का उपयोग करके वस्तुओं को देखने की क्षमता रखता है। उसकी कृत्रिम अंगप्रभावित अंग के तंत्रिका अंत से जुड़ा हुआ है। कृत्रिम अंगुलियों के सेंसर स्पर्श करने वाली वस्तुओं के बारे में जानकारी एकत्र करने और उसे मस्तिष्क तक पहुंचाने में सक्षम हैं। डिजाइन को फिलहाल अंतिम रूप नहीं दिया गया है, यह बहुत भारी है, जिससे इसे रोजमर्रा की जिंदगी में इस्तेमाल करना मुश्किल हो जाता है, लेकिन अब भी इस तकनीक को एक वास्तविक खोज कहा जा सकता है।
इस दिशा में सभी शोध पूरी तरह से प्राकृतिक प्रक्रियाओं और तंत्रों की नकल और उनके तकनीकी कार्यान्वयन पर आधारित हैं। यह मेडिकल बायोनिक्स है। वैज्ञानिकों की समीक्षाओं का कहना है कि जल्द ही उनके काम से मानव अंगों के खराब हो चुके जीवित अंगों को बदलना और इसके बजाय यांत्रिक प्रोटोटाइप का उपयोग करना संभव हो जाएगा। यह वास्तव में चिकित्सा में सबसे बड़ी सफलता होगी।
वास्तुकला में बायोनिक्स
वास्तुकला और भवन बायोनिक बायोनिक विज्ञान की एक विशेष शाखा है, जिसका कार्य वास्तुकला और प्रकृति का जैविक पुन: एकीकरण है। हाल ही में, अधिक से अधिक बार, आधुनिक संरचनाओं को डिजाइन करते समय, वे जीवित जीवों से उधार लिए गए बायोनिक सिद्धांतों की ओर मुड़ते हैं।
आज वास्तुशिल्प बायोनिक्स एक अलग स्थापत्य शैली बन गया है। यह रूपों की एक साधारण नकल से पैदा हुआ था, और अब इस विज्ञान का कार्य सिद्धांतों, संगठनात्मक विशेषताओं को अपनाना और उन्हें तकनीकी रूप से लागू करना बन गया है।
कभी-कभी इस स्थापत्य शैली को इको-शैली कहा जाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि बायोनिक के बुनियादी नियम हैं:
- इष्टतम समाधान खोजें;
- सामग्रियों को बचाने का सिद्धांत;
- अधिकतम स्थिरता का सिद्धांत;
- ऊर्जा बचत सिद्धांत।
जैसा कि आप देख सकते हैं, वास्तुकला में बायोनिक्स न केवल प्रभावशाली रूप हैं, बल्कि उन्नत प्रौद्योगिकियां भी हैं जो आपको आधुनिक आवश्यकताओं को पूरा करने वाली संरचना बनाने की अनुमति देती हैं।
वास्तुशिल्प बायोनिक संरचनाओं की विशेषताएं
वास्तुकला और निर्माण में पिछले अनुभव के आधार पर, हम कह सकते हैं कि सभी मानव संरचनाएं नाजुक और अल्पकालिक हैं यदि वे प्रकृति के नियमों का उपयोग नहीं करते हैं। अद्भुत आकृतियों और बोल्ड वास्तुशिल्प समाधानों के अलावा, बायोनिक इमारतों में स्थायित्व, प्रतिकूल प्राकृतिक घटनाओं और प्रलय का सामना करने की क्षमता होती है।
इस शैली में निर्मित इमारतों के बाहरी भाग में, राहत, आकार, आकृति के तत्वों को देखा जा सकता है, डिजाइन इंजीनियरों द्वारा जीवित, प्राकृतिक वस्तुओं से कुशलता से कॉपी किया गया और आर्किटेक्ट-बिल्डरों द्वारा उत्कृष्ट रूप से सन्निहित किया गया।
अगर अचानक, किसी वास्तु वस्तु पर विचार करते समय, ऐसा लगता है कि आप कला के काम को देख रहे हैं, तो उच्च संभावना के साथ आपके पास बायोनिक शैली में एक इमारत है। ऐसी संरचनाओं के उदाहरण देशों की लगभग सभी राजधानियों और दुनिया के बड़े तकनीकी रूप से उन्नत शहरों में देखे जा सकते हैं।
नई सहस्राब्दी का निर्माण
90 के दशक में, आर्किटेक्ट्स की एक स्पेनिश टीम ने पूरी तरह से नई अवधारणा के आधार पर एक बिल्डिंग प्रोजेक्ट बनाया। यह एक 300 मंजिला इमारत है, जिसकी ऊंचाई 1200 मीटर से अधिक होगी। यह योजना बनाई गई है कि इस टॉवर के साथ आंदोलन चार सौ ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज लिफ्टों की मदद से होगा, जिसकी गति 15 मीटर/सेकेंड है। देश,इस परियोजना को प्रायोजित करने के लिए सहमत हुए, चीन था। सबसे घनी आबादी वाले शहर शंघाई को निर्माण के लिए चुना गया था। परियोजना के कार्यान्वयन से क्षेत्र की जनसांख्यिकीय समस्या का समाधान होगा।
टॉवर की पूरी तरह बायोनिक संरचना होगी। आर्किटेक्ट्स का मानना है कि केवल यह संरचना की ताकत और स्थायित्व सुनिश्चित कर सकता है। संरचना का प्रोटोटाइप एक सरू का पेड़ है। वास्तुशिल्प संरचना में न केवल एक पेड़ के तने के समान एक बेलनाकार आकार होगा, बल्कि "जड़ें" भी होंगी - एक नई तरह की बायोनिक नींव।
इमारत का बाहरी आवरण एक प्लास्टिक और सांस लेने योग्य सामग्री है जो एक पेड़ की छाल की नकल करता है। इस ऊर्ध्वाधर शहर की एयर कंडीशनिंग प्रणाली त्वचा के ताप-विनियमन कार्य के अनुरूप होगी।
वैज्ञानिकों और वास्तुकारों की भविष्यवाणी के मुताबिक ऐसी इमारत अपनी तरह की अकेली नहीं रहेगी। सफल कार्यान्वयन के बाद, ग्रह की वास्तुकला में बायोनिक संरचनाओं की संख्या केवल बढ़ेगी।
हमारे आसपास बायोनिक इमारतें
बायोनिक विज्ञान का प्रयोग किन प्रसिद्ध कृतियों में किया गया था? ऐसी संरचनाओं के उदाहरण आसानी से मिल जाते हैं। कम से कम एफिल टॉवर बनाने की प्रक्रिया को ही लीजिए। लंबे समय से अफवाहें थीं कि फ्रांस का यह 300 मीटर का प्रतीक एक अज्ञात अरब इंजीनियर के चित्र के अनुसार बनाया गया था। बाद में, मानव टिबिया की संरचना के साथ इसकी पूर्ण सादृश्यता का पता चला।
एफिल टॉवर के अलावा, दुनिया भर में बायोनिक संरचनाओं के कई उदाहरण हैं:
- सिडनी ओपेरा हाउस कमल के फूल के समान बनाया गया था।
- बीजिंगराष्ट्रीय ओपेरा हाउस - एक पानी की बूंद की नकल।
- बीजिंग में स्विमिंग कॉम्प्लेक्स। बाह्य रूप से, यह पानी की जाली की क्रिस्टल संरचना को दोहराता है। एक अद्भुत डिजाइन समाधान सौर ऊर्जा को संचित करने के लिए संरचना की उपयोगी क्षमता को जोड़ता है और फिर इसका उपयोग भवन में संचालित सभी विद्युत उपकरणों को बिजली देने के लिए करता है।
- एक्वा गगनचुंबी इमारत गिरते पानी की धारा की तरह दिखती है। शिकागो में स्थित है।
- वास्तुशिल्प बायोनिक्स के संस्थापक एंटोनी गौडी का घर, पहली बायोनिक संरचनाओं में से एक है। आज तक, इसने अपने सौंदर्य मूल्य को बरकरार रखा है और बार्सिलोना में सबसे लोकप्रिय पर्यटन स्थलों में से एक बना हुआ है।
ज्ञान हर किसी को चाहिए
संक्षेप में, हम सुरक्षित रूप से कह सकते हैं: बायोनिक अध्ययन जो कुछ भी आधुनिक समाज के विकास के लिए प्रासंगिक और आवश्यक है। बायोनिक्स के वैज्ञानिक सिद्धांतों से सभी को परिचित होना चाहिए। इस विज्ञान के बिना मानव गतिविधि के कई क्षेत्रों में तकनीकी प्रगति की कल्पना करना असंभव है। प्रकृति के साथ पूर्ण सामंजस्य में बायोनिक हमारा भविष्य है।
