بیونیک، به معنای زیستارشناختی یا به کارگیری اندام های ساختگی طبیعت، اولین بار توسط دانشمند امریکایی جک.ای.استیل در سال ۱۹۵۹ بکار برده شد.

او بیونیک را علم سیستم هایی که شالوده و پایه تمامی سیستم های زنده اند، می داند.

در ابتدا بیونیک به بررسی ماشین هایی که براساس سیستم های زنده طراحی و ساخته شده بودند می پرداخت و هم اکنون بیونیک از هر جهت هنر به کارگیری دانش سیستم های زنده در حل مسائل فنی است.

امروز هرجا سخن از تکنولوژی به میان می آید، تصویر همان دستاوردهای مهم تکنولوژی که پاسخگوی نیازهای اساسی برای انسان امروز و آینده است، به ذهن می آیند، اما اگر کمی به مسیر تکنولوژی دقت کنیم کم و بیش به منشاء برخی پدیده ها پی می بریم، به اینکه مثلاً هر پدیده صنعتی یا ساختمانی از کدام الگوی زنده طبیعت الهام گرفته است.

سال هاست که محققان در پی اثبات علیت و موجودیت این ارتباط هستند تا از طریق آن چگونگی شکل گرفتن سیستم های 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 راه های زیستی حل می کند، بنا نهاده اند.

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، می توان در حوزه علوم کاربردی مطرح کرد.

چارلی لوکستون از پیشگامان عرصه معماری بیونیک نقطه تمرکز معماران بیونیک را استفاده به جا از مواردی در طبیعت می داند که موجب استحکام ساختمان و ایجاد تنوع و آرامش در فضا می شود.

روح بخشیدن به ساختمان یکی از تمایلات معماری بیونیک است که طراحان این رشته با توجه به قدرت سازه برای تنفس (زنده نمایی)، به کمک خطوط مستقیم یا منحنی خالص و القاء آهسته تمامیت سازه به آن دست پیدا می کنند و مهمترین چیز برای معماری بیونیک آن است که ساختمان بتواند زنده بودن خود را القاء کند.

یکی از بهترین طرح های 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 پوشیده ای است که هوا را از خود عبور نمی دهد و دارای پوستی پرده مانند است که آن را تقویت می کند.

حدود ۴۰۰ سال بعد از طرح داوینچی ، ماشین پرنده توسط کلمنت آدر با الهام از خفاش ساخته شد و در سال ۱۸۹۰ تا ارتفاع ۱۵ متری پرواز کرد.

در ساخت زیردریایی ها نیز از بدن دلفین الهام گرفته شده است. این جانور با نیروی عضلانی کم می تواند 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 می شود تلاطم ناشی از جریان پرفشار آب چندان محسوس نباشد، زیرا پوست قابل ارتجاع بیرونی، فشار را به لایه اسفنجی و تراکم پذیر درونی که مانند فنر عمل می کند منتقل می کند، به طوری که جریان پرتلاطم پیش از آن که فرصتی برای پیشروی پیدا کند از بین می رود و به همین دلیل است که در طراحی زیردریایی، جدار آن را مانند پوست دلفین می سازند.

نمونه های معماری

بناها در معماری بیونیک یا معماری طبیعی یا با استفاده از مواد شکننده و نا پایدار ساخته می شدند یا در دل یک حفره طبیعی که در زمین یا صخره شکل گرفته. یکی از این مکان های طبیعی، غارها بودند.

معماری غاری که به طور عمده در قالب معماری مقابر جلوه کرده، از عصر باستان وجود داشته و به عنوان بارزترین نمونه های آن می توان به مقبره کاتوکومب رم و ناپل و مقبره های 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 نمونه های این سبک معماری هستند. این بناها احتمالا چیزی شبیه به لانه های بزرگ موریانه ها که هزاران موریانه را در خود جای می دهند، بوده اند.

علاوه بر این معماری گلی یا خاکی را نیز می توان یکی از شاخه های معماری طبیعی در نظر گرفت. شهرهای قدیمی و تاریخی همچون صنعا در یمن یا ساختمان های گلی دو گون در مالی نمونه هایی از این سبک هستند.

در عصر حاضر

از گرم ترین نقطه دنیا تا سردترین نقطه، سعی در الهام گیری از طبیعت دیده می شود. در کلبه های برگ و چوب بومیان آمازون، بناهای کاهی اقوام مختلف آفریقایی یا در کلبه های اسکیموهای بومی آلاسکا و گریلند نیز الهام از طبیعت به وضوح دیده می شود، به عنوان نمونه های غیربومی نیز می توان 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 نمونه هایی 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 ویژه اش سازگاری نداشته از بین برده است و این امیدواری را بوجود آورده که بشر بتواند با مطالعه فرآیند تکامل، مکانیسم های جدید فناوری را از روی موجودات زنده نسخه برداری کند.

ساخت هواپیماهای تیزپرواز با الهام از بال پرستو و بادقپک و ساخت رایانه با الهام از مغز و فکر انسان نمونه های بارز دیگری از کاربرد علم بیونیکی برای ساخت فناوری های جدید است.

ثمین صبور