در ابتدا بیونیک به بررسی ماشین‌هایی که براساس سیستم‌های زنده طراحی و ساخته شده بودند می‌پرداخت و هم اکنون بیونیک از هر جهت هنر به کارگیری دانش سیستم‌های زنده در حل مسائل فنی است.
امروز هرجا سخن از تکنولوژی به میان می‌آید، تصویر همان دستاوردهای مهم تکنولوژی که پاسخگوی نیازهای اساسی برای انسان امروز و آینده است، به ذهن می‌آیند، اما اگر کمی به مسیر تکنولوژی دقت کنیم کم و بیش به منشاء برخی پدیده‌ها پی می‌بریم، به اینکه مثلاً هر پدیده صنعتی یا ساختمانی از کدام الگوی زنده طبیعت الهام گرفته است.
عنکبوت ها با طراحی و بافتن ریسمان هایی که به استحکام پولاد هستند ، برای خود آشیان هایی می سازند ، ريال زنبورها با رعایت کلیه قوانین هندسی ، پناهگاهی امن و مطمئن برای خود طراحی می کنند.
موریانه ها خانه های خود را در بیابان ها در هوایی بسیار گرم می سازند و تلاش می کنند با کندن راه هایی پیچیده در خاک ، سیستم گرمایی و تهویه داخل لانه های خود را خنک و متعادل نگه دارند.
خاک انباشت لانه های آنها به صورت یک مجموعه کامل طراحی شده تا بتوانند نیازهای طبیعی خود را تامینکنند. اینها نیز معمارند ولی معمارنی طبیعی.
سال‌هاست که محققان در پی اثبات علیت و موجودیت این ارتباط هستند تا از طریق آن چگونگی شکل گرفتن سیستم‌های مختلف زندگی را بررسی و توجیه کنند و هم آنها هستندکه از رهاورد این تحقیقات، با تلفیق دو واژه «بیولوژی» و «تکنیک»،‌علم «بیونیک» را به عنوان دانشی که مسایل فنی را از راه‌های زیستی حل می‌کند، بنا نهاده‌اند.
اگر چه خود بیونیک هنوز به عنوان یک علم نوپاست، اما فعالیت بیونیکدانان را که همواره در جستجوی یک الگوی زنده برای توجیه هر پدیده هستند، می‌توان در حوزه علوم کاربردی مطرح کرد.
به طور کلی از عوامل مهمی که در طبیعت وجود دارد وانسان برای ساخت بناهای خود از آنها استفاده کرده است ، می توان به موارد زیر اشاره کرد:
1.پوسته یا جلد
2.ساختار
3.آراستن
4.انرژی
چارلی لوکستون از پیشگامان عرصه معماری بیونیک نقطه تمرکز معماران بیونیک را استفاده به جا از مواردی در طبيعت می‌داند که موجب استحکام ساختمان و ایجاد تنوع و آرامش در فضا می‌شود.
روح بخشیدن به ساختمان یکی از تمایلات معماری بیونیک است که طراحان این رشته با توجه به قدرت سازه برای تنفس (زنده‌نمایی)، به کمک خطوط مستقیم یا منحنی خالص و القاء آهسته تمامیت سازه به آن دست پیدا می‌کنند و مهمترین چیز برای معماری بیونیک آن است که ساختمان بتواند زنده بودن خود را القاء کند.
یکی از بهترین طرح‌های شناخته شده از علم بیونیک اثر لئوناردو داوینچی نقاش معروف است که ماشین پرنده را براساس ساختمان بدن یک خفاش طراحی کرد. استدلال او این بود که خفاش دارای بال کاملا پوشیده‌ای است که هوا را از خود عبور نمی‌دهد و دارای پوستی پرده مانند است که آن را تقویت می‌کند.
حدود 400 سال بعد از طرح داوینچی ، ماشین پرنده توسط کلمنت آدر با الهام از خفاش ساخته شد و در سال 1890 تا ارتفاع 15 متری پرواز کرد.
در ساخت زیردریایی‌ها نیز از بدن دلفین الهام گرفته شده است. این جانور با نیروی عضلانی کم می‌تواند به سرعت در آب حرکت کند و راز این حرکت در پوست دو لایه بدنش است. لایه پوست بیرونی قابل ارتجاع و لایه پوست درونی شبیه یک رشته لوله پر شده از ماده اسفنجی است.
این ویژگی باعث می‌شود تلاطم ناشی از جریان پرفشار آب چندان محسوس نباشد، زیرا پوست قابل ارتجاع بیرونی، فشار را به لایه اسفنجی و تراکم‌پذیر درونی که مانند فنر عمل می‌کند منتقل

 می‌كند، به طوری که جریان پرتلاطم پیش از آن که فرصتی برای پیشروی پیدا کند از بین می‌رود

 و به همین دلیل است که در طراحی زیردریایی، جدار آن را مانند پوست دلفین می‌سازند.

نمونه‌های معماری

بناها در معماری بیونیک یا معماری طبیعی یا با استفاده از مواد شکننده و نا پایدار ساخته می‌شدند یا در دل یک حفره طبیعی که در زمین یا صخره شکل گرفته. یکی از این مکان‌های طبیعی، غارها بودند.
معماری غاری که به طور عمده در قالب معماری مقابر جلوه کرده، از عصر باستان وجود داشته و به عنوان بارزترین نمونه‌های آن می‌توان به مقبره کاتوکومب رم و ناپل و مقبره‌هاي لبنان اشاره کرد.
کلیساهای سنگی در ارمنستان و نیز غارهای بسیار بزرگ مسکونی مکشوف در گورمه ترکیه و ماترا در جنوب ایتالیا نیز از دیگر نمونه‌های این سبک معماری هستند. این بناها احتمالا چیزی شبیه به لانه‌های بزرگ موریانه‌ها که هزاران موریانه را در خود جای می‌دهند، بوده‌اند.
علاوه بر این معماری گلی یا خاکی را نیز می‌توان یکی از شاخه‌های معماری طبیعی در نظر گرفت. شهرهای قدیمی و تاریخی همچون صنعا در یمن یا ساختمان‌های گلی دو گون در مالی نمونه‌هایی از این سبک هستند.

ذهنيت ارگانيک وبيونيک مهمترين روند قرن بيستم بوده وساليوان ،رايت ولوکوربوزيه همگي روي تشابهات بيولوژيکي کار مي کردند .

عوامل مورد توجه درطراحي به قرار زير است :

-  طبيعت به عنوان عامل الهام .

- انسان به عنوان اصلي ترين محور طراحي که استفاده کننده صرف از اين فضاست .

- انسان به عنوان موجودي خلاق که در تکاپوي کشف ناشناخته هاست.

- انسان به عنوان موجودي با نيازهاي متفاوت روحي وجسمي

- محيط به عنوان ميراث بشري ما که همه به يک اندازه در آن سهيم اند

- فن آوري به عنوان راه حلي در طراحي و نه غايت آن. 

بیونیک در واقع شامل سه بخش است:

1- علم سیستم هایی که کار آنها از سیستم های زنده گرفته شده است (در ساختار و سیستم اصلی)

2- علم سیستم هایی که خصوصیاتی شبیه خصوصیات سیستم های زنده رادارند. (مکانیزم ها و عناصر عملکردی)

3- علم سیستم هایی که از نظر ظاهر به سیستم های زنده شبیهند (دریافت های حسی از نقطه نظر فرم)

و در واقع هر محصول سه عنصر اصلی دارد:

- ساختار

- مکانیزم

- فرم

روابط عملکردی موجود با فرم و مواد به صورت زیر می باشد:

بررسی رنگ:

- ارتباط رنگ موجود زنده با محیط زیست

- ارتباط رنگ موجود زنده با خصوصیات رفتاری

- ارتباط رنگ موجود زنده با پیکره موجود زنده

 آنالیز عناصر اصلی موجود زنده و کاربرد آن در تجزیه و تحلیل طراحی

آنالیز فرم:

- فرم پایه: نقاط، سطوح و...

- فرم پیچیده: ترکیبات فرمی

- تعیین تناسبات و اندازه

- تعیین نسبت انحناها

- تعیین زوایای بین راستاها

آنالیز مکانیزم:

- مکانیزم ساده

- روابط سیستماتیک بین مکانیزم ها

- آنالیز رابطه ی فرم با سیستم و بالعکس سیستم با فرم

- آنالیز رابطه ی فرم با عملکردو بالعکس

- آنالیز رابطه ی عملکرد با سیستم و بالعکس

روند طراحی بر اساس بیونیک یا بیو دیزاین را می توان به صورت زیر بیان کرد:

 1- انتخاب موجود زنده (پدیده مور نظر در طبیعت)

- جانوران

- گیاهان

- آغازیان، تک سلولی ها

2- شناسایی خصوصیات زیستی

- محیط زندگی: شرایط محیط، دما، رطوبت، فشار و صوت

- عکس العمل ها: منابع حیاتی، سیستم های تنفسی، مواد غذایی

- خصوصیات فیزیکی: شرایط همزیستی، سازگاری و ناسازگاری مستقیم و غیر مستقیم

- روابط سیستماتیک: آمار تجمعی و پراکندگی زیستی،شرایط خاص جغرافیایی

3- شناسایی خصوصیات معماری

- ساختار های داخلی 

- روابط سیستماتیک

- پیکره اصلی موجود: عناصر میکرو و تناسبات هندسی، عناصر ماکرو، مواد و نسبت ها

در عصر حاضر

از گرم‌ترین نقطه دنیا تا سردترین نقطه، سعی در الهام‌گیری از طبیعت دیده می‌شود. در کلبه‌های برگ و چوب بومیان آمازون، بناهای کاهی اقوام مختلف آفریقایی یا در کلبه‌های اسکیموهای بومی آلاسکا و گریلند نیز الهام از طبيعت به وضوح دیده می‌شود، به عنوان نمونه‌های غیربومی نیز می‌توان به طراحی ساختمان مرکزتحقیقات لندن اشاره کرد که از گیاهی به نام لوتوس الهام گرفته شده است.
از لحاظ ساختار و شکل کلی نیز، بنای استادیوم المپیک مونیخ قابل توجه است. همچنین بانک کارمرز در فرانکفورت آلمان، ساختمان اینونیک در کمبریج و پروژه همزیگری صنعتی kalundborg در دانمارک از مشهورترین نمونه‌هایی هستند که در آنها از سبک بیونیک برای طراحی و ساخت بنا استفاده شده است.
تقلید از طبیعت مزایای بسیاری دارد. فرض کنیم هر جاندار کنونی محصول چندین میلیون سال تکامل است، در این فاصله زمانی طبیعت هر چه را که با هدف ویژه‌اش سازگاری نداشته از بین برده است و این امیدواری را بوجود آورده که بشر بتواند با مطالعه فرآیند تکامل، مکانیسم‌های جدید فناوری را از روی موجودات زنده نسخه‌برداری کند.
ساخت هواپیماهای تیزپرواز با الهام از بال پرستو و بادقپک و ساخت رایانه با الهام از مغز و فکر انسان نمونه‌های بارز دیگری از کاربرد علم بیونیکی برای ساخت فناوری‌های جدید است.

آثاری که به سبک بیونیک طراحی شده اند:
از جمله آثار سانتیگو کالاتروا که به این سبک طراحی شده (با الهام از آناتومی انسان)می توان برج تورنینگ توروسو(turning torso) موزه هنر میلواکی(milwaukee art museum) ،شهرک علوم و فنون (city of art&sciences)و ساختمان آسمان نمای آن که هر یک به نوعی از طبیعت الهام گرفته اند.
دیگر آثار این سبک عبارتند از:
_برج بیونیک( bionic tower )
_دروازه جهان( arc of world) اثر  گرگ لین از پیشگامان معماری بیونیک
_ساختمان ضد دود (anty smoge) اثر ونسان کالیباوت
_برج فراز پل رابلینگ (ascent at robling bridge) اثر دانیل لیبسکیند
_مرکز تجاری بیرمنگام(selfridges)

برج تورنینگ توروسو(turning torso)

 54-story Turning Torso

turning torso sweden


  استادیوم فوتبال اثر  Kisho Kurokawa

کانسپت این استادیوم چشم انسان است.

دروازه جهان( arc of world) اثر  گرگ لین از پیشگامان معماری بیونیک

ark of the world, costa rica

Selfridges Building Birmingham

selfridges building birmingham

The Selfridges Building in Birmingham

urban cactu rotterdam برج کاکتوس

این برج بزرگترین کاکتوس بتنی جهان می باشد. نکته ی مهم این برج شکل دادن بتن به گونه ای است که حتی خلل و فرج کاکتوس نیز در آن رعایت شده است. با این که برج از لحاظ بخش تکنولوژی خیلی قوی نیست، اما تاثیری که در کاهش دی اکسید کربن در محیط اطرافش می گذارد، قابل توجه و یک امتیاز برای آن محسوب می شود.



تاريخ : شنبه بیست و هفتم آذر 1389 | 1:43 | نویسنده : جواد امینی |