Дизайн для реального мира
Шрифт:
В настоящее время я работаю над исследовательским проектом, посвященным тетракаидекаэдрам. Он направлен на использование этой формы для постройки зернохранилищ, которые были бы менее подвержены спонтанным взрывам зерновой пыли. В сельскохозяйственных районах такие взрывы каждый год уносят много жизней, и потери зерна оцениваются в миллионы долларов. Если распределить зерно по более мелким модулям в форме тетракаидекаэдра, его можно перевозить в этих новых контейнерах на грузовиках, по железной дороге или на баржах. По прибытии модули можно соединить вместе в одну башню и снова разъединить, не опасаясь, что зерно рассыплется.
Исследования,
Округлый ромбоикосадодекаэдр, состоящий из 80 равносторонних треугольников и 12 пятиугольников, совершенно естественно подходит для возведения купольных структур. Хотя у таких куполов есть родственное сходство с геодезическими сооружениями Бакминстера Фуллера, они проще в постройке, так как все их стороны прямые и имеют равную длину, а все углы одинаковы.
Даже если привести любые случайные идеи, связанные со структурой морских раковин, регенерацией, внешними скелетными структурами и различными двигательными системами рыб, плавательными движениями змей, «свободным» парением летающих рыбок, мы только поверхностно коснемся нескольких областей бионики, которые могут дать много полезного для дизайнерских разработок.
Принцип суставного соединения скелета змеи использован в линейке регулируемой кривизны, созданной для компании Кейффель и Эссер. Здесь снова следует отметить, что применение бионики в дизайне никогда не предполагает копирования по визуальной аналогии. Скорее отыскивается основной, базовый органический принцип, а затем уже идет речь о его применении.
Многие виды жуков: Propomacrus bimucronatus, Euchirus longi-manus, Chalcosoma atlas и Forma colossus, Dynastes hyyllus и centau-rus, Dynastes hercules и Grand horn и Neptunus quensel, семейства Megasomae (elephans, anubis, mars, gyas) и Goliathi (особенно Goliathus Goliathus drury, atlas, regius klug, cacius, albosignatus, meleagris, и Fornasinius fornasinii и russus, а также Meoynorrhinse и Melagorrhinae, семейство Macrodontiae и особенно Acrocinus longimanus L (только самцы) снабжены «передними механизмами маневрирования» необыкновенного разнообразия и сложности. Ни один из этих механизмов еще не нашел целесообразного применения.
Бионический дизайн стал возможен непосредственно благодаря этологии. Джон Тил, профессор экологии человека в Университете Аляски исследовал в 1970 годы брачное поведение и приручение мускусного быка. Мускусный бык, имеющий сорок восемь хромосом, назван неточно: это не бык, а родственник козы и антилопы, и он не дает мускуса. Шерсть мускусного быка превосходит овечью по влагонепроницаемости и тешюизоляции. Джон Тил сам занялся довольно необычной работой по (доместикация) одомашниванию мускусных быков, которых не давалось приручить на протяжении всей истории существования этих животных. Он применил особые гормональные средства в результате чего увеличилось число рождающихся детенышей. Завершив
Размышления о возможности приручить в будущем микробы открывают новые пути дизайнерского планирования в области бионики: применение в медицине, управлении окружающей средой, уничтожении отходов, ограничении загрязнений и т.д.
В некоторых областях дизайна можно воспользоваться практически точной копией природных явлений. Так был создан в 1940 году в Дюссельдорфе гигантский вертикальный токарный станок.
Летательный аппарат «Госсамер Альбатрос» с мускульным педальным приводом, на котором в 1979 году был осуществлен перелет через Ла-Манш, доказывает, что, совместив два-три отдельных биологических принципа, – «коллизия» Артура Кестлера – можно осуществить одно из древнейших мечтаний человечества – научиться летать.
Лондон с пригородами, население которого примерно равно населению Нью-Йорка, обладает невероятно примитивной и запущенной водопроводной системой, но использует, однако, в четыре раза меньше воды, чем Нью-Йорк. Причина этого кроется в биоморфности лондонской системы, построенный по правилам разветвления прожилок листа. Д'Арси Уэнтуорт Томпсон формулирует эти правила так:
59.Если ствол разделяется на две равные ветви, то они находятся под равным углом к стволу.
60.Если одна ветвь меньше другой, то ствол составляет с большей ветвью меньший угол.
61.Все мелкие ветви, которые практически не ослабляют и не уменьшают основной ствол, отходят от него под большим углом в 70-90 градусов.
Водопровод в Лондоне был проложен по вышеописанным прав лам и представляет собой биологически стабильную систему Нью-йоркский водопровод, напротив, является прямоугольной решеткой. На бумаге это выглядит симпатично (особенно для инженеров), но сама система работает менее эффективно, так как повышает турбулентность и «потери на трение».
В некоторых областях начинают разрабатываться «обходные» методы решения проблем. При звуковой анестезии (эта система недавно стала применяться в зубоврачебной практике) на пациента надевают стереонаушники, и он слушает звукозапись. По третьему каналу передается непрерывный крик или плач, который пациент должен постоянно устранять с помощью пульта управления. Пациент настолько сосредоточивается на своей задаче, что практически не чувствует боли, так как нервные импульсы обходят нервные окончания и болевые рецепторы.
Когда в тридцатые годы вы звонили из телефонной будки за пять центов и линию вам соединял телефонный оператор, это было выгодно. При наличии полностью автоматизированного оборудования, спутниковой связи и недостатке операторов это уже экономически невыгодно даже при междугородных и международных звонках. В 1970 году «Белл телефон системе» предложила ввести стандартные помесячные счета за переговоры, что позволило бы делать неограниченное количество прямых звонков от станции к станции в любой точке материка.