آشنایی با علم بیونیک(2)

طبق تعریف جانین بنیوس (Janine Benyus) (1997) نویسنده کتاب Biomimicry، بیونیک علم مطالعه مدل های طبیعت و الهام گیری از این طرح ها و فرایندها برای رفع مشکلات انسانی است. البته مفهوم الهام گیری باید از کپی سازی از طبیعت به طور ساده تشخیص داده شود. این مسئله بسیار مهم است که باید مشکل را از دید مهندسی بررسی کرده و سپس ایده از طبیعت اتخاذ گردد که این موضوع به پیشرفت و توانائی مهندسی بیونیک کمک می کند.

متخصصان دیگری بیونیک را هنر به کار گرفتن دانش سیستم های زنده برای حل مسائل فناورانه می دانند و هدف از علم بیونیک تولید ماشین ها و مواد پیچیده تر به وسیله تقلید از طبیعت تعریف نموده اند. آنها معتقدند طبیعت بدون ایجاد آلودگی محصولاتی تولید می کند که از لحاظ کاری بسیار بهتر از تولیدات دست ساز بشر عمل می کنند. برای مثال در مقیاس برابر، استخوان سخت تر از فولاد است. دلیل این مهم چیست؟ قسمتی از پاسخ این سوال به فرم مهندسی عالی آن - ولی دلایل کلیدی آن که دقیق تر است - در سطح مولکولی بر می گردد. گیت Gates در این زمینه می گوید: موفقیت ارگانیسم های زنده به طراحی و تقارن کوچک ترین اجزاء آن بر می گردد.

به طور کلی بیونیک، الگو گیری، الهام گیری و استخراج راه حل های خلاق مسائل و ایده های نوآورانه از طبیعت می باشد و آن راه تازه ای است که به مسائل موجودات زنده و ماشین ها از طریق گردآوری پژوهش های زیست شناسان، روان شناسان، ریاضی دانان، مهندسان و... می نگرد. بیونیک محدود به رشته خاص نمی باشد بلکه برای دامنه گسترده ای از مسائل قابل اجرا است. این علم ماحصل گردهم آوری فعالیت های تحلیلی زیست شناسان و تلاش های سازنده مهندسان می باشد. بیونیک رفتار مکانیسم های زنده را به طور منظم بررسی می کند به نحوی که اصول کشف شده از این مطالعه را می توان در سیستم های دست ساز بشر استفاده نمود.

در دهه های اخیر علاقه زیادی به تقلید از طبیعت گسترش پیدا کرده است و بسیاری طرح ها از طبیعت مشتق شده که برای پیشرفت صنایع از آنها استفاده می شود. این الهام گیری ها، اندیشه ها، خط تولیدات و استراتژی بازاریابی را تغییر می دهند به همین دلیل است که شرکت ها به الگوهای طبیعت اهمیت داده و بدین وسیله کالای جدیدی به مشتریان ارائه می کنند. اهمیت این موضوع به این دلیل است که درس های گرفته شده از طبیعت به طور دقیق ظرفیت تکمیل کردن نیازهای انسانی را دارند و به توسعه یک دید جدید در طراحی کمک می کنند.

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 )

با افزایش جمعیت و با طراحی آسمان خراشها شهر ها در جهت عمودی گسترش یافتند . این ساختمانها به علت محدودیتهای تکنولوژیکی وطبیعت غیر انسانی خود پاسخگوی نیازهای بشر در شهرهای عمودی نبودند ، اما در سال 1931 با ساخت بنای امپایر استیت (برج بیونیک)به ارتفاع 380 متر شهر عمودی بر اساس مدلهای طبیعی از قبیل سبکی واستحکام استخوانهای پرندگان ،انعطاف پذیری ساختار سبزیجات ورشد بر اساس مدل طبیعی ساختار یک درخت وریشه های پراکنده ی آن طراحی شد و بدین ترتیب به محدودیتهای موجود در چنین شهر هایی پاسخ داده شد. مدل ساختاری برج بیونیک عمدتأ از تحلیل عالی تغییرات ساختاری موجود در سبزیجات الهام گرفته می شود که حد مرز ارتفاعی معمول را به طرز قابل توجهی افزایش می دهد . این بنا از ستونهایی تشکیل شده که مانند آنجه در آوند گیاهان اتفاق می افتد وظیفه حمل وجابجایی ساکنان ،آب ،انواع مختلف سیالات موجود وانرژی لازم برای کل مجموعه را بر عهده دارند .

ساختار این ستونها با غشای نازک و پیچ وتاب خورده ای شکل گرفته واطرافش با بتونهای خاص پوشیده شده که در نهایت به شکل کپسول در آمده است و باعث بالا رفتن استحکام مجموعه و همچنین قابلیت انعطاف در برابر بار غیر متمرکز و بی نظم فشار باد می شود . پوسته ی خارجی برج از آشیانه ی پرندگان الهام گرفته شده ودر عین رخنه پذیر بودن مستحکم نیز هست . این ویژگی اجازه می دهد هوای طبیعی کنترل شده ونور وارد مجموعه شود . فوندانسیون شناور وسیستم زد زلزله ی آن نیز از خاصیت منحصر به فرد ریشه های درختان بزرگ الهام گرفته است.

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

ساختمان ضد دود (anti smoke) اثر ونسان کالیباوت

موزه ی هنر میلواکی( Milwaukee art Museum)

ساخت این بنا به مساحت 13000 متر مربع در سال 1994 آغاز شد ودر سال 2004 خاتمه یافت .هنگام عبور از خیابان ویسکانسین شهر میلواکی با قایق سواری در میشیگان با سازهای غول پیکر وسفید رنگ مواجه می شویم که بالای ساختمان شفاف وسفیدی قرار گرفته ومانند پرنده ای بالهای خود را بازو بسته می کند . این سازه را که روی قسمت الحاقی به موزه قرار گرفته است سایبان می نامند .این ترکیب پیچیده ی معماری وسازه از حالت بال زدن پرندگان ملهم شده است . بازوبسته شدن بال پرنده پیچیده ترین وبحرانی ترین بخش کار است ودرصورتی که از کنترل خارج شود خسارتهای هنگفتی به بار خواهد آورد . به همین خاطر سیستمهای کنترل بال پرنده با دقت زیاد و پیش بینی همه ی موارد طراحی شده اند .

برج فراز پل رابلینگ (ascent at robling bridge) اثر دانیل لیبسکیند

مرکز تجاری بیرمنگام(selfridges)

برج مسکونی تورنینگ تورسو( turning Torso  ) 

این برج ، معروف به پیکره ی مارپیچ 190متر ارتفاع دارد واز بتون وفولاد ساخته شده است .طرح برج حالت تندیس گونه ای دارد و از مقطع تا بالا ترین قسمت 90 درجه چرخیده وهر طبقه به صورت قطعه ای مجزا طراحی شده است ایده ی اولیه ی طرح ملهم از ستون فقرات انسان بوده واین اثر را در جرگه بیونیک چرخشی قرار می دهد .

شهرک علوم وفنون( city of arts & sciences)

باوسعتی بالغ بر 350هزار متر مربع در والنسیای اسپانیا قرار دارد . این بنا شامل بخشهای مختلفی از جمله آسمان نما، موزه ی علوم ،ساختمان پارکینگ وکاخ هنر است. کالا تراوا می گوید:از آنجا که این سایت به دریا نزدیک است ووالنسیا خشک ، تصمیم گرفتم از آب به عنوان انعکاس دهنده ی معماری وبعنوان عنصری شاخص در سایت استفاده کنم . استخر های کم عمقی اطراف ساختمان را فرا گرفته اند . از جمله نکات جالب توجه این بنا میتوان به ورودی های بخش مترو وپل الامدا اشاره کرد .ارتفاع سایبانهای قسمت ورودی که به وسیله ی بازوهای هیدرولیکی قابل تنظیم است تازمین امتداد می یابد وچون ورودی در زیر زمین است باعث بسته شدن آن در مواقع ضروری می شود .علاوه بر خصوصیات سازه ای ،در بخش آسمان نما از فرم چشم الهام گرفته شده است.

   ادامه دارد...