Биотехнологии в освоении Мирового океана
Биотехнологии в освоении Мирового океана
1. Использование природных аналогов в объектах проектной культуры.
1.1. Бионика. Биоморфология. Биомеханика.
Изучение законов природы привело к пониманию биологических (природных)
объектов как эталонов высокой степени целостных, интегрированных систем.
Опора на биологические прототипы и законы их функционирования в настоящее
время признается одним из направлений научно-технического прогресса.
Изучение закономерности формообразования организмов для построения по
их подобию искусственных объектов обычно однозначно относят к области
бионики [новое научное направление конца 50-х годов ХХ ст. Появление этой
науки явилось следствием развития кибернетики, биофизики, биохимии,
космической биологии, инженерной психологии и др. Симпозиум в Дайтоне (США)
в сентябре 1960г. дал название новой науке – бионика (от греческих слов –
bios – жизнь и bion – элемент жизни). Лозунг симпозиума: «Живые прототипы –
ключ к новой технике» хорошо определяет перспективы развития бионики на
многие годы.] В действительности принципы построения биоформ, биоструктур,
биофункций с целью их использования при создании технических систем или
архитектурных объектов исследует не одна, а несколько биофизических наук.
Строение форм организмов и генезис естественного формообразования
рассматривает биоморфология.
Работа природных конструкций и конструктивные свойства органических
материалов изучает биомеханика.
Закономерности внутреннего функционирования живых систем анализирует
бионика.
Понятие и термин «морфология» введены в научный оборот И.В. Гете.
Буквально «морфология» значит «наука о форме».
Из родственных морфологии наук ближе всех стоят к ней семиотика и
физиология.
В биологических исследованиях морфологический подход объединен с
физиологическим в соответствии с объективным единством формы, структуры и
функции организма.
Биоморфология, изучающая форму с точки зрения биологии, в настоящее
время развивается как описательная наука. Е.Н. Лазарев предложил включить
три науки – бионику, биоморфологию и биомеханику на основании общности
объектов и родственного характера задач в биономику – науку о системном
изучении принципов структурно-функциональной организации живого с целью
использования этих принципов в созидательной практике человека.
Итак, изучение биоморфологических, биомеханических и бионических
закономерностей позволит при инженерно-дизайнерской разработке
использовать:
- способы построения природных объектов;
- способы функционирования природных объектов (плавание, летание и
др.);
- внутриорганизменные процессы для создания разнообразных предметно-
технических систем, осуществляющих функции перемещения и
переработки вещества, энергии и информации, а также эстетически
воспринять и освоить многообразные биологические формы и структуры.
1.2. Биодизайн. Предмет и объект биодизайна.
Биодизайн – это течение в дизайне, метод оптимального проектирования
биотехнических систем и элементов, обладающих антропоцентрической
направленностью, выраженной в их эстетическом совершенстве.
Зародился биодизайн в рамках традиционного дизайна, в период
интенсивного бионического проектирования, когда стали появляться работы, в
той или иной мере опирающиеся на биологические формы и структуры.
Предмет биодизайна – проектирование аспекта биотехнических систем.
Объект – биоподобные технические устройства – «механоорганизмы».
Сфера объектов биодизайна определяется характером главных направлений
в технической бионике и зависит от видов проектируемых структур и функций,
от видов создаваемых «механоорганизмов» (схема 1).
1.3. Творчество Л. Колани.
В настоящее время известны отдельные дизайн-концепции и разработки на
основе изучения особенностей формообразования объектов природы.
Яркий пример освоения природных аналогов – творчество самого
экстравагантного и необычного из дизайнеров итальянца Луиджи Колани
(родился в 1928 году в Берлине). Его смелые эксперименты с формой предметов
в том числе и автомобилей, многими воспринимается как сумасшествие. Он
считает, что пластика природных объектов делает возможными взаимосвязи
разнохарактерных изделий друг с другом, с окружающей средой, образуя при
этом единый предметно-пространственный комплекс. Колани увлекают занятия по
аэродинамике. Его эскизы транспортных средств строго подчинены
аэродинамическим законам, перетекающие друг в друга плавные объемы выглядят
очень непривычно для современников (ил. 1). Образцом оптимальных, с точки
зрения, аэродинамики моделей служат обтекаемые тела морских млекопитающих,
о чем свидетельствуют его эскизы – тщательные зарисовки пластических и
гидродинамических особенностей тел обитателей водной среды – дельфинов-
касаток, зубатых китов и др. (ил. 2).
Для определения этого стиля Колани вводит в обиход термин «биодизайн».
В этой новой концепции дизайна Колани реализует самые различные предмета
быта, одежды, спортивного инвентаря и много другого.
2. Влияние природной морфологии на формообразование подводных
транспортных средств.
Эту работу я хочу посвятить рассмотрению подводных транспортных
средств, преднамеренно выделив их среди других объектов дизайна, так как
такая наука как биоморфология получила здесь наиболее широкое применений.
Это выражается в 100% зависимости формы и конструкции подводных
транспортных средств от морфологии водных животных (не исключая и
использование принципов формообразования представителей флоры и фауны).
Без применения этих знаний в технике невозможно создание и
плодотворное функционирование аппаратов в гидросфере. Но прежде, чем
перейти к более детальному и конкретному рассмотрению влияния отдельных
организмов на формообразование тех или иных аппаратов, аргументируем
актуальность развития подводных транспортных средств, их значение для
будущего и проанализируем состояние и строение водной среды как
необходимого фона и сумы факторов, влияющих на жизнедеятельность
организмов.
2.1. Проблематика развития подводных транспортных средств и их
значение для будущего.
Освоение человечеством Мирового океана велось еще с незапамятных
времен, но к сожалению, процесс познания имел своей единственной целью
добиться военного превосходства над ближним. Поэтому история появления и
развития подводных транспортных средств связана со становлением сил
специальных операций на море. Долгое время подводные транспортные средства
(в дальнейшем подводные средства движения) не представляли особого интереса
для дизайнера, так как в процессе их разработки и создания конструкторами
не рассматривалась эстетическая сторона вопроса – развитие первых подводных
лодок шло по пути увеличения тактических и эксплуатационных характеристик.
Они должны были устрашать врага своей громоздкостью, сверхмощностью
подводного оружия.
Сегодня, когда развитие техники достигло больших высот, перед
человеком открылся сказочный мир возможностей в области исследования
морских глубин:
- поисковые и спасательные работы;
- подъем затонувших объектов аэросферы;
- разведка океанского дна на нефть и другие ископаемые;
- океанографические исследования;
- морская археология;
- подводное строительство;
- экопроекты;
- и самое увлекательное – подводные прогулки любителей подводного
спорта – дайвинга, подводная фото- и видеосъемка.
Для обеспечения выполнения этих задач необходимо иметь в наличии
подводные транспортные средства «гражданского» назначения. Здесь и
открывается неограниченное поле деятельности для дизайнеров.
И кто знает, может в недалеком будущем человек выберет гидросферу, на
данный момент несколько чуждую и неизведанную область земли –
terra incognita – своим местом постоянного проживания. Первые шаги
уже сделаны. Еще в 60-е годы испытывались довольно успешно конструкции
подводных домов (подводная лаборатория «Силаб-2», подводные лаборатории
Ж. Кусто «Преконтинент-І», «Преконтинент-ІI», «Преконтинент-ІII»);
строительство подводного тоннеля под Ла Маншем.
Особого упоминания заслуживает высказывание замечательного
французского ученого, давнего энтузиаста идеи «заселения» морских глубин –
Жака-Ива Кусто. «Рано или поздно, - говорит Кусто, - человечество
поселится на дне моря. Наш опыт – начало большого вторжения» Эти слова,
сказанные много лет назад, оказались пророческими. Все больший размах
