仿生有什么用途

如题所述

仿生,最早被运用在生物学上,称为仿生学。迄今为止,生物所具备的功能要比任何人类工业制造出来的各种机械或产品都要灵活和优秀,而仿生学就是将生物有的功能运用在人类所生产的各种产品上,用生物功能或者生物系统来完善人类的生产技术。仿生设计是将生物特征或生物形态运用在设计上,并且主要涉及的设计领域是工业设计,就需要具有一定可行性的、科学的设计方法来实现。从古时到现在,仿生从被运用在人类生存方面到后来向艺术方向进行转变和发展,仿生设计也可以认定为是仿生学的一个分支。随着人类文明和社会的发展,人们把关注点从人类自身转移到了大自然上,不再以人类自身为世界中心。人类几乎所有的个人行为或者社会行为都和大自然有关,大自然也就成为了艺术或者设计灵感的直接发源地。因此仿生可以说是人们借助大自然各方面的生物行为来完善、满足一些人类自身的生物技术以及艺术上的精神需求。

  仿生,最直接的理解就是把自然界中各种各样的生物形态、外表以及颜色通过直接模仿、重新排列等手法运用在设计上。而深层次的理解是了解生物的特性,包括生物的内部结构、生存形态,而更深层次还会考虑生物的感受甚至是情绪。最早的仿生学的应用便是人类利用蝙蝠靠本身发出的超声波引导飞行的原理发明了雷达。仿生元素如今在设计里已经被大牌运用得比较普遍和娴熟了,例如法国珠宝设计大牌卡地亚,其招牌珠宝设计便是猎豹。其设计师综合运用了猎豹的外形以及奔跑、蜷卧时的形态,再结合宝石镶嵌技术制造了闻名世界的猎豹戒指。同样是珠宝设计大牌,意大利宝格丽的设计师们则将蛇这个形象运用得娴熟自如,其特点就是在首饰上的蛇造型以及藏在手镯和手表里的弹簧扣,弹簧扣外的扣带也融合了蛇皮上的鳞片造型,让手表和手镯如蛇身一般的灵动。仿生的对象除了动物、植物以外,还可以是人类本身。坐落在捷克共和国的一栋会跳舞的房子,其设计者是来自加拿大的设计师法兰克·格里和捷克籍的设计师瓦纳多,他们两人当初设计的灵感来源便是十九世纪三四十年代的美国踢踏舞明星弗莱德和金格的跳舞动作。设计师从他们的舞蹈中提取了人体肢干在跳舞时自然曲线弯曲的体态,再简化成曲线糅合在建筑上,使建筑看起来生动活泼,也与当时在其周边的古老建筑从风格上产生一种强烈的视觉冲击感,表达了当时两位设计者的设计理念。

  仿生这个设计手法已经被运用得千次万次,但是大多数的仿生设计都是“素描写生式”的运用,也就是直接就照着仿生的对象、原物进行外表以及结构上的复制,比较缺乏一些深入性的设计,显得比较单薄。设计者们可以尝试着将仿生元素与其他元素做一个融合,让作品可以拥有更多内容和含蕴,使作品附有文化情感或者含义和质量。比如来自瑞士的腕表和珠宝设计品牌德·克里斯可诺在其2017年的Crazymals高级珠宝系列中展示出一枚Hip-Hop熊猫戒指,设计师除了将熊猫的外形和颜色表达出来了以外,还在熊猫头上加了一顶圆顶高帽,表现了嘻哈街头文化中不羁和不随大众潮流而趋炎附势的精神。嘻哈最初是美国贫民窟的黑人表达对人种主义的愤怒和抗争的载体,现在的嘻哈对于年轻人来说是一种酷炫动感的叛逆以及对个性的追求。融合其他元素,不仅可以使得作品拥有更多的层次或者更丰富的文化底蕴,让作品不显得片面、单薄,还可以让自己的作品与大众化设计、批量化设计的作品相隔开来,让自己的作品有自己的标签,同时也减少了与大牌设计的相似度,避免被抄袭等版权问题。但是在融合其他元素的时候,一定要考虑两个元素的可融合性,否则很容易让人产生硬接上去这样的感觉,即协调性。并且还要注意仿生元素本身的对象筛选,尽量选一些具象的、容易提取元素的对象,不然作品在“仿生”这一环节就会很难,因为“仿生”本身就是从现实生活中真实的生物身上提取灵感,如果选用比较抽象的对象如龙等生物,设计的思路就容易断折,并且后期比较难以融合其他元素,制作出来的话,也可能不适合佩戴,市场也比较小。

  艺术,从生活中来,总会回归到生活中去,生活中的五颜六色、万象万物,便是仿生的起点;回归到生活中去时,又会变成另一种色彩。仿生,需要设计者在生活中有细致的观察,有自己的体会、想法和总结,并且通过联想将两种或者多种设计灵感进行捏合,融入科技、地域或者多地的文化背景,同时兼顾实际制作时的可行度,等到作品回归到生活中时,能拥有更好的故事感和质感,使作品更能打动人心,也会拥有更好的市场效果和反响。
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第1个回答  2022-09-18
1、潜水艇外形模仿了鲸鱼,工作原理模仿了鱼鳔;根据蛙眼的视觉原理,发明了电子蛙眼;根据蝙蝠的回声定位系统制造了雷达;“复眼”数码相机的发明受到了昆虫复眼结构的启发;飞机的发明源于对鸟类的研究;声呐是运用了海豚的水下回音定位原理发明的;防毒面具的发明受到了野猪的启发。
仿生学是一门既古老又年轻的学科。人们研究生物体的结构与功能工作的原理,并根据这些原理发明出新的设备、工具和科技,创造出适用于生产,学习和生活的先进技术。仿生学也被认为是与控制论有密切关系的一门学科,而控制论主要是将生命现象和机械原理加以比较,进行研究和解释的一门学科。
2、潜水艇的外形是模仿鲸鱼的外形,可以减少在水中行进的阻力,又可减小噪音,同时增加隐蔽能力;潜水艇的工作原理是模仿了鱼鳔的来工作的。
3、根据蛙眼的视觉原理,发明了电子蛙眼。电子蛙眼能像真的蛙眼那样,准确无误地识别出特定形状的物体。把电子蛙眼装入雷达系统后,雷达抗干扰能力大大提高。这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等。
4、特别是能够区别真假导弹,防止以假乱真。电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上。在机场,它能监视飞机的起飞与降落,若发现飞机将要发生碰撞,能及时发出警报。在交通要道,它能指挥车辆的行驶,防止车辆碰撞事故的发生。
5、蝙蝠是利用“超声波”在夜间导航的。蝙蝠的喉头发出一种超过人的耳朵所能听到的高频声波,这种声波沿着直线传播,一碰到物体就迅速返回来,蝙蝠用耳朵接受了这种返回来的超声波,使其能作出准确的判断,引导蝙蝠飞行。
而雷达正是运用了这一特性,科学家借助仿生原理,人类根据蝙蝠的回声定位系统制造出了雷达,科学家受蜜蜂和苍蝇复眼结构的启发,发明了一种“复眼”数码相机。这种相机半球状排列着180个显微透镜,使其具有160度的视野,能够同时聚焦物体的不同深度。
6、人类眼睛和所有相机都是使用单个透镜聚焦光线至一个光敏组织或者材料物质上,这种排列能够制造高分辨率图像,但是复眼却能提供与众不同的优势,它可以产生全景视角,呈现显著的深度感官。
7、飞机的发明源于人类对飞行的向往和对鸟类的研究,近代由于空气动力学以及机械学的发展,人们渐渐懂得了鸟类飞行的原理,是由于鸟类的翅膀形状,气流流过翅膀上表面的速度比流过下表面的速度快,导致下翼面受到的向上的气流压力大于上翼面受到的向下的气流压力,这个压力差就是升力,并由此制造了飞机。
8、海豚拥有“水下声呐”,使用频率在200-350千赫以上的超声波的喊叫声进行“回音定位”,产生一种十分确定的讯号探寻食物和相互通迅。人类运用这种原理发明了“声呐”。声呐是英文缩写“SONAR”的音译,其中文全称为:声音导航与测距,是一种利用声波在水下的传播特性,通过电声转换和信息处理,完成水下探测和通讯任务的电子设备。
9、当野猪闻到强烈的刺激性气味后,就用嘴拱地,以躲避气味对鼻子的刺激。而泥土被野猪拱动后其颗粒就变得较为松软,对毒气起到了过滤和吸附的作用。由于野猪巧妙地利用了大自然赐予它的“防毒面具”,所以它们能在一战中的氯气浩劫中幸免于难。
科学家从中得到启示,根据泥土能滤毒的原理,选中了既能吸附有毒物质,又能使空气畅通的木炭,1g的木炭总面积可达100-150平方米,于是设计制造出世界上首批仿照野猪嘴形状的防毒面具。
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