¿Qué es la biónica?

La biomimética es una capacidad especial para imitar seres vivos, utilizando los principios estructurales y funcionales de los seres vivos para desarrollar maquinaria o diversas tecnologías nuevas. Biónica (imitando a los pájaros)

El término biónica fue acuñado por el estadounidense Steele en 1960 basándose en el latín "bios (que significa modo de vida)" y el sufijo "nlc ('que tiene las propiedades de... 'significado)" consiste en. Biónica es una palabra formada añadiendo la palabra griega bio, que significa vida, y ices, que significa tecnología de ingeniería. Sólo se ha utilizado desde aproximadamente 1960. Las funciones de los seres vivos son muy superiores a las de cualquier maquinaria artificial. La biomímesis es una disciplina que tiene como objetivo realizar y aplicar eficazmente funciones biológicas en ingeniería. Por ejemplo, en cuanto a la recepción de información (función sensorial), la transmisión de información (función nerviosa), el sistema de control automático, etc., la estructura y función de este organismo han dado una gran inspiración en el diseño mecánico. Ejemplos de biónica que se pueden citar incluyen la aplicación de la forma del cuerpo o la estructura de la piel de los delfines (que evita las turbulencias en la superficie del cuerpo al nadar) a los principios de diseño de submarinos. La biomímesis también se considera una materia muy relacionada con la cibernética, mientras que la cibernética es una materia que compara, estudia y explica principalmente fenómenos biológicos con principios mecánicos. Las moscas son propagadoras de bacterias y todo el mundo las odia. Pero las alas de las moscas son "navegantes naturales" y la gente las imitó para hacer "giroscopios vibratorios". Este tipo de instrumento se ha utilizado en cohetes y aviones de alta velocidad para realizar la conducción automática. El ojo de la mosca es un "ojo compuesto" compuesto por más de 3.000 ojos pequeños. La gente lo imita para hacer "lentes de ojo de mosca". La "lente ojo de mosca" es un nuevo tipo de componente óptico que tiene muchos usos. Una "lente de ojo de mosca" se compone de cientos o miles de lentes pequeñas dispuestas cuidadosamente juntas. Utilizándola como lente se puede utilizar para crear una "cámara de ojo de mosca", que puede tomar miles de fotografías iguales a la vez. Este tipo de cámara se ha utilizado en la fabricación de planchas de impresión y en la reproducción a gran escala de pequeños circuitos en computadoras electrónicas, mejorando enormemente la eficiencia y la calidad del trabajo. ¿Qué tipo de habilidades extrañas tienen naturalmente las criaturas vivientes que han ganado o perdido sus identidades? ¿Qué inspiración han dado sus diversas habilidades a la humanidad? Al imitar estas habilidades, ¿qué tipo de máquinas pueden crear los humanos? Aquí se introducirá una nueva ciencia: la biónica.

Editar este párrafo El origen de la biónica humana

Desde la antigüedad, la naturaleza ha sido la fuente de diversas ideas tecnológicas humanas, principios de ingeniería e inventos importantes. Una amplia variedad de seres vivos han pasado por un largo proceso de evolución que les ha permitido adaptarse a los cambios del entorno y así sobrevivir y desarrollarse. El trabajo crea seres humanos. Con su cuerpo erguido, sus manos capaces de trabajar y su lenguaje para comunicar emociones y pensamientos, el ser humano ha promovido el alto desarrollo del sistema nervioso, especialmente del cerebro, en prácticas productivas de largo plazo. Por lo tanto, las habilidades e inteligencia incomparables de los seres humanos superan con creces a todos los grupos del mundo biológico. Los seres humanos utilizan su ingenio y sus diestras manos para fabricar herramientas mediante el trabajo, obteniendo así una mayor libertad en la naturaleza. La sabiduría humana no sólo se limita a observar y comprender el mundo biológico, sino que también utiliza las capacidades únicas de pensamiento y diseño de los seres humanos para imitar los seres vivos y aumentar sus capacidades mediante el trabajo creativo. Los peces tienen la capacidad de entrar y salir libremente en el agua, por lo que la gente imita la forma de los peces para construir botes, usando remos de madera para imitar aletas. Se dice que ya en el período Dayu, los trabajadores de la antigua mi patria observaban peces nadando y girando en el agua con el movimiento de sus colas, y colocaban remos de madera en la popa del barco. A través de repetidas observaciones, imitaciones y prácticas, gradualmente cambió a remos y timones, aumentó la potencia del barco y dominó los medios para girarlo. De esta manera, la gente puede hacer que los barcos naveguen libremente incluso en ríos agitados.

Los pájaros pueden volar libremente en el aire con las alas extendidas. Según "Han Feizi", Lu Ban hizo un pájaro con bambú y madera, y "voló y permaneció allí durante tres días". Sin embargo, la gente espera imitar las alas de los pájaros para que puedan volar por el aire. Hace más de cuatrocientos años, el italiano Leonardo da Vinci y sus ayudantes diseccionaron cuidadosamente aves, estudiaron sus estructuras corporales y observaron atentamente su vuelo. Diseñó y construyó un ornitóptero, la primera máquina voladora construida por el hombre. Los inventos e intentos anteriores de imitar estructuras y funciones biológicas pueden considerarse los pioneros de la biónica humana y el germen de la biónica.

Edite este párrafo para hacer una comparación que haga reflexionar

Comportamiento biónico humano

Aunque hace tiempo que se crea un prototipo del comportamiento biónico humano, antes de la década de 1940, las personas no lo sabemos conscientemente. Consideran la biología como una fuente de ideas de diseño e invenciones.

La investigación de los científicos en biología sólo se limita a describir la exquisita estructura y las funciones perfectas de los organismos vivos. El personal técnico y de ingeniería confía más en su extraordinaria sabiduría y su arduo trabajo para realizar inventos artificiales. Rara vez aprenden conscientemente del mundo biológico. Sin embargo, los siguientes hechos pueden ilustrarlo: algunos de los problemas técnicos que enfrentan las personas aparecieron en el mundo biológico hace millones de años y se resolvieron en el proceso de evolución. Sin embargo, los humanos no han aprendido del mundo biológico. te lo mereces. Durante la Primera Guerra Mundial, por necesidad militar, se construyeron submarinos para permitir a los barcos navegar de forma encubierta bajo el agua. Cuando los ingenieros y técnicos diseñaron el submarino original, primero lo cargaron con piedras o bloques de plomo para hundirse. Si necesitaban subir a la superficie, tiraban las piedras o los bloques de plomo y dejaban que el barco regresara a la superficie. Ven al agua. Más tarde, después de las mejoras, se utilizó en los submarinos el método de llenar y drenar alternativamente los pontones con agua para cambiar el peso del submarino. Posteriormente se cambió por un tanque de agua de lastre, con una válvula de desinflado en la parte superior del tanque de agua y una válvula de llenado de agua en la parte inferior. Cuando el tanque de agua se llenaba con agua de mar, el peso de la embarcación aumentaba y se sumergía. al agua. Cuando se necesita una inmersión de emergencia, también hay una cámara de buceo rápido. Después de sumergir el cuerpo del barco en el agua, se descarga el agua de mar en la cámara de buceo rápido. Si una parte del tanque de lastre está llena de agua y la otra parte está vacía, el submarino puede quedar semisumergido. Cuando el submarino quiere flotar, se pasa aire comprimido al tanque de agua para descargar el agua de mar. Una vez reducido el peso del agua de mar en el barco, el submarino puede flotar. Un dispositivo mecánico tan superior permite que el submarino se hunda y flote libremente. Pero más tarde se descubrió que el sistema de flotación y hundimiento de los peces es mucho más simple que un invento humano. El sistema de flotación y hundimiento de los peces es simplemente una vejiga natatoria inflada. La vejiga natatoria no está controlada por los músculos, sino que depende de la secreción de oxígeno en la vejiga natatoria o de la reabsorción de parte del oxígeno en la vejiga natatoria para regular el contenido de gas en la vejiga natatoria, lo que permite que los peces se hunda y flote libremente. Sin embargo, ya era demasiado tarde para inspirar y ayudar a los diseñadores de submarinos con un sistema de flotación y hundimiento de peces tan ingenioso. El sonido es un elemento indispensable en la vida de las personas. A través del lenguaje, las personas intercambian pensamientos y sentimientos, y la hermosa música permite disfrutar del arte. Los ingenieros y técnicos también aplican sistemas acústicos en la producción industrial y la tecnología militar, convirtiéndose en una de las piezas de información más importantes. Desde la llegada de los submarinos, lo que sigue es cómo los barcos en la superficie pueden encontrar la ubicación del submarino para evitar ataques furtivos y, después de que el submarino se hunde en el agua, también debe determinar con precisión la posición y la distancia del barco enemigo para facilitar; ataque. Por lo tanto, durante la Primera Guerra Mundial, se utilizaron diversos medios en la lucha entre los bandos opuestos en el océano, en la superficie y en el agua. Los ingenieros navales también utilizan sistemas acústicos como medio importante de reconocimiento. Lo primero que se utiliza es un hidrófono, también llamado radiogoniómetro, que detecta los barcos enemigos escuchando el ruido que emiten mientras navegan. Mientras haya barcos enemigos navegando en las aguas circundantes, las máquinas y hélices harán ruido, que se podrá escuchar a través de hidrófonos, lo que permitirá detectar al enemigo a tiempo. Sin embargo, los hidrófonos de aquella época eran muy imperfectos y generalmente sólo podían captar el ruido del propio barco. Para escuchar a los barcos enemigos, el barco tenía que reducir la velocidad o incluso detenerse por completo para distinguir el ruido del submarino, que no era así. propicio para las operaciones de combate. Pronto, el científico francés Langevin (1872-1946) utilizó con éxito las propiedades de la reflexión ultrasónica para detectar barcos submarinos. Se utiliza un generador ultrasónico para emitir ondas ultrasónicas al agua. Si encuentra un objetivo, será reflejado y recibido por el receptor. En función del intervalo de tiempo y la orientación de los ecos recibidos se puede medir la orientación y la distancia del objetivo. Este es el llamado sistema de sonar. La invención del sistema de sonar artificial y sus destacados logros en la detección de submarinos enemigos alguna vez sorprendieron a la gente. ¿No sabes que mucho antes de que el hombre apareciera en la tierra, los murciélagos y los delfines ya podían utilizar el sistema de sonar de "ecolocalización" con facilidad? Los murciélagos pueden "ver" con sus oídos y boca

Durante mucho tiempo, las criaturas vivientes han vivido en la naturaleza rodeadas de sonidos. Utilizan los sonidos para encontrar comida, evitar a los depredadores y cortejar a sus compañeros para reproducirse. Por tanto, el sonido es una información importante para que los seres vivos sobrevivan. El científico italiano Sparatier descubrió hace mucho tiempo que los murciélagos pueden volar libremente en completa oscuridad, evitando obstáculos y cazando insectos en vuelo. Sin embargo, después de taparles los oídos y sellarles la boca, les resulta difícil moverse en la oscuridad. Ante estos hechos, Splatier llegó a una conclusión difícil de aceptar para la gente: los murciélagos pueden "ver" con los oídos y la boca. Pueden emitir ondas ultrasónicas con la boca y luego usar sus oídos para recibir las ondas ultrasónicas cuando chocan contra obstáculos y las reflejan. Después de la Primera Guerra Mundial, en 1920, Hardy creía que los murciélagos emitían señales acústicas en frecuencias más allá del alcance del oído humano.

También propuso que el método de posicionamiento del objetivo del murciélago es el mismo que el método de posicionamiento por eco ultrasónico inventado por Langevin durante la Primera Guerra Mundial. Desafortunadamente, el consejo de Hardy pasó desapercibido y a los ingenieros les resultó difícil creer que los murciélagos tuvieran tecnología de "ecolocalización". No fue hasta el uso de instrumentos de medición electrónicos en 1983 que se confirmó completamente que los murciélagos se localizan emitiendo ondas ultrasónicas. Pero esto ya no ayudó con los primeros inventos del radar y el sonar. La inspiración de las alas de libélula para construir aviones

Otro ejemplo es el tardío estudio del comportamiento de los insectos. 400 años después de que Leonardo da Vinci estudiara el vuelo de las aves y construyera el primer avión, después de una larga y repetida práctica, la gente finalmente inventó el avión en 1903, lo que permitió a la humanidad hacer realidad su sueño de volar hacia el cielo. Gracias a la mejora continua, 30 años después, los aviones humanos superaron a las aves en términos de velocidad, altitud y distancia de vuelo, demostrando la sabiduría y el talento humanos. Sin embargo, al seguir desarrollando aviones que vuelen más rápido y más alto, los diseñadores encontraron otro problema: el fenómeno del aleteo en la aerodinámica. Cuando un avión vuela, se producen vibraciones nocivas en sus alas. Cuanto más rápido vuela, más fuerte se vuelve el aleteo de las mismas, provocando incluso que las alas se rompan, provocando que el avión se estrelle y muchos pilotos de pruebas pierdan la vida. Los diseñadores de aviones dedicaron muchos esfuerzos a eliminar los fenómenos dañinos de aleteo y les llevó mucho tiempo encontrar una solución a este problema. Se coloca un dispositivo de contrapeso justo en el extremo más alejado del borde de ataque del ala, eliminando así las vibraciones dañinas. Sin embargo, los insectos volaron en el aire hace 300 millones de años y no son una excepción al daño del aleteo. Después de un largo período de evolución, los insectos han obtenido con éxito métodos para prevenir el aleteo. Cuando los biólogos estudiaban las alas de las libélulas, descubrieron que había un área córnea oscura y engrosada sobre el borde anterior de cada ala: un ojo de ala o un nevo de ala. Si se quitaran los ojos de las alas, el vuelo se volvería errático. Los experimentos han demostrado que es el tejido córneo del ojo del ala el que elimina el daño del aleteo en las alas voladoras de las libélulas. Esto es muy similar al magnífico invento del diseñador. Si los diseñadores aprenden primero la función de los ojos de las alas de los insectos y obtienen ideas de diseño que sean beneficiosas para resolver el aleteo, podrán evitar exploraciones a largo plazo y sacrificios de personal. Frente a los ojos de las alas de una libélula, los diseñadores de aviones sienten como si se hubieran conocido en una fecha tardía. Los cuatro ejemplos anteriores invitan a la reflexión y han inspirado mucho a la gente. Mucho antes de que los humanos aparecieran en la Tierra, varias criaturas han estado viviendo en la naturaleza durante cientos de millones de años. Durante su larga evolución en su lucha por la supervivencia, han adquirido la capacidad de adaptarse a la naturaleza. La investigación biológica puede demostrar que los mecanismos extremadamente precisos y completos formados por los organismos durante su evolución les permiten adaptarse a los cambios del entorno interno y externo. El mundo biológico tiene muchas habilidades fructíferas. Como la biosíntesis en el cuerpo, la conversión de energía, la recepción y transmisión de información, el reconocimiento del mundo exterior, la navegación, el cálculo y síntesis direccional, etc., muestran muchas ventajas incomparables con las máquinas. La pequeñez, la sensibilidad, la velocidad, la eficiencia, la confiabilidad y la antiinterferencia de los seres vivos son realmente asombrosas. La importancia de la biónica La biónica es un puente que conecta la biología y la tecnología La revelación de hervir una tetera llevó a Watt a inventar el tren.

Desde que James Watt (1736~1819) inventó la máquina de vapor en 1782, la gente ha venido. luchó por la producción. Ganó un gran impulso. En términos de tecnología industrial, básicamente resolvió los problemas de conversión, control y utilización de energía, desencadenando así la primera revolución industrial. Varias máquinas surgieron como hongos después de una lluvia. El desarrollo de la tecnología industrial amplió y mejoró enormemente las capacidades de los seres humanos. La aptitud física libera a las personas del trabajo manual pesado. Con el desarrollo de la tecnología, la gente experimentó la era eléctrica después de la máquina de vapor y avanzó hacia la era de la automatización. La llegada de las computadoras electrónicas en la década de 1940 agregó una riqueza valiosa al tesoro de la ciencia y la tecnología humanas. Pueden procesar decenas de miles de información diversa en manos de las personas con capacidades confiables y eficientes, lo que les permite moverse del vasto océano al vasto. Océano Liberado de números e información, el uso de computadoras y dispositivos automáticos puede hacer que las personas se sientan relajadas y ahorren trabajo frente a procesos de producción complicados. Pueden ajustar y controlar con precisión los procedimientos de producción para que las especificaciones del producto sean precisas. Sin embargo, el dispositivo de control automático funciona según procedimientos fijos establecidos por personas, lo que hace que su capacidad de control sea muy limitada. Los dispositivos automáticos carecen de la capacidad de analizar y responder de manera flexible al mundo exterior. Si ocurre alguna situación inesperada, el dispositivo automático dejará de funcionar o incluso puede ocurrir un accidente. Esta es una deficiencia grave del propio dispositivo automático.

Para superar esta deficiencia, no se trata más que de permitir la "comunicación" entre los distintos componentes de la máquina y entre la máquina y el entorno, es decir, permitir que el dispositivo de control automático tenga la capacidad de adaptarse a los cambios en el sistema interno. y ambiente externo. Para resolver este problema, la tecnología de ingeniería debe resolver cómo aceptar y convertir. Cuestiones de utilización y control de la información. Por tanto, la utilización y el control de la información se han convertido en una importante contradicción en el desarrollo de la tecnología industrial. ¿Cómo resolver esta contradicción? El mundo biológico ha proporcionado una útil iluminación a la humanidad. Si los seres humanos quieren inspirarse en los sistemas biológicos, primero deben estudiar si los dispositivos biológicos y tecnológicos tienen las mismas características. La teoría del condicionamiento, que surgió en la década de 1940, contrastaba los seres vivos con las máquinas en un sentido general. En 1944, algunos científicos habían determinado que las máquinas y los organismos eran consistentes en una serie de cuestiones como la comunicación, el control automático y la mecánica estadística. Sobre la base de este entendimiento, en 1947 surgió una nueva disciplina: la cibernética. Cibernética proviene del griego y su significado original es "el timonel". Según la definición de Norbef Wiener (1894-1964), uno de los fundadores de la cibernética, la cibernética es la ciencia del "control y la comunicación en animales y máquinas". Aunque esta definición es demasiado simple y es sólo un subtítulo del trabajo clásico de Wiener sobre cibernética, vincula directamente la comprensión que las personas tienen de los seres vivos y las máquinas. La visión básica de la cibernética es que existe una cierta integración entre los animales (especialmente los humanos) y las máquinas (incluidos varios dispositivos de automatización para la comunicación, el control y el cálculo), es decir, existen ciertas integraciones dentro de sus sistemas de control. mismas reglas. Según la investigación cibernética, los procesos de control de varios sistemas de control incluyen la transmisión, transformación y procesamiento de información. El funcionamiento normal del sistema de control depende del funcionamiento normal de la información. El llamado sistema de control se refiere a la combinación orgánica del objeto controlado y varios elementos de control, componentes y circuitos en un todo con determinadas funciones de control. Desde el punto de vista de la información, un sistema de control es una red o sistema de canales de información. Las máquinas tienen muchas similitudes con los sistemas de control de los organismos vivos, por lo que los brazos robóticos humanos

han desarrollado un gran interés en los sistemas biológicos automáticos y utilizan la física, las matemáticas e incluso la tecnología para crear modelos para realizar más investigaciones sobre sistemas biológicos. . Por lo tanto, la teoría del control se ha convertido en la base teórica para vincular la biología y la tecnología de la ingeniería. Convertirse en un puente entre los sistemas biológicos y los sistemas tecnológicos. De hecho, existen claras similitudes entre los organismos vivos y las máquinas, y estas similitudes pueden manifestarse en diferentes niveles de estudio de los organismos vivos. Desde células individuales simples hasta sistemas de órganos complejos (como el sistema nervioso), existen varios procesos fisiológicos que se regulan y controlan automáticamente. Podemos pensar en los organismos como máquinas con habilidades especiales. La diferencia con otras máquinas es que los organismos tienen la capacidad de adaptarse al entorno externo y reproducirse. Un organismo también puede compararse con una fábrica automatizada. Sus diversas funciones siguen las leyes de la mecánica; sus diversas estructuras funcionan de manera coordinada, pueden responder cuantitativamente a determinadas señales y estímulos, y pueden actuar como control automático, la organización se regula a sí misma; de forma autónoma con la ayuda de contactos de retroalimentación especializados. Por ejemplo, la temperatura corporal constante, la presión arterial normal, la concentración normal de azúcar en sangre, etc. en nuestro cuerpo son el resultado de la regulación por parte del complejo sistema de autocontrol del cuerpo. El surgimiento y desarrollo de la cibernética ha tendido un puente entre los sistemas biológicos y los sistemas técnicos, lo que ha provocado que muchos ingenieros busquen conscientemente nuevas ideas y principios de diseño a partir de los sistemas biológicos. Como resultado, ha habido una tendencia a que los ingenieros tomen la iniciativa de aprender conocimientos de ciencias biológicas para lograr resultados en el campo de la tecnología de ingeniería en el que colaboran con los biólogos.

Editar este párrafo El nacimiento de la biónica

Con las necesidades de producción y el desarrollo de la ciencia y la tecnología, desde la década de 1950, la gente se ha dado cuenta de que los sistemas biológicos son pioneros en nuevas tecnologías. La forma principal es considerar conscientemente el mundo biológico como la fuente de diversas ideas técnicas, principios de diseño y creaciones. La gente utiliza la química, la física, las matemáticas y los modelos técnicos para realizar investigaciones en profundidad sobre los sistemas biológicos, lo que ha promovido el gran desarrollo de la biología y ha logrado rápidos avances en el estudio de los mecanismos funcionales de los organismos. En este punto, las criaturas simuladas dejan de ser una fantasía fascinante y se convierten en un hecho realizable. Los biólogos e ingenieros colaboraron activamente y comenzaron a utilizar el conocimiento adquirido en el mundo biológico para mejorar equipos técnicos y de ingeniería antiguos o crear nuevos.

La biología comenzó a ingresar en las filas de la innovación tecnológica y la revolución tecnológica en todos los ámbitos de la vida, y primero logró el éxito en sectores militares como el control automático, la aviación y la navegación. Por lo tanto, las disciplinas de la biología y la tecnología de la ingeniería se combinaron e interpenetraron para dar origen a una nueva ciencia: la biónica. La biónica es una disciplina independiente

Como disciplina independiente, la biónica nació oficialmente en septiembre de 1960. La primera conferencia sobre biónica la celebró la Fuerza Aérea de los EE. UU. en la Base de la Fuerza Aérea de Dayton en Ohio. El tema central discutido en la reunión fue "¿Se pueden utilizar los conceptos obtenidos del análisis de sistemas biológicos en el diseño de sistemas artificiales de procesamiento de información?" Steele llamó a la ciencia emergente "Biónica", que en griego significa estudio de la vida. Función En 1963, mi país tradujo "Biónica" como "biónica". Steele define la biomímesis como "la ciencia de imitar principios biológicos para construir sistemas técnicos, o hacer que sistemas técnicos artificiales tengan o se parezcan a características biológicas". En definitiva, la biónica es la ciencia de imitar seres vivos. Para ser precisos, la biónica es el estudio de la estructura, las características, las funciones, la conversión de energía, el control de la información y otras características excelentes de los sistemas biológicos, y su aplicación a los sistemas técnicos, la mejora de los equipos de ingeniería técnica existentes y la creación de otros nuevos. sistemas técnicos como procesos tecnológicos, configuraciones de edificios y dispositivos de automatización. Desde una perspectiva biológica, la biónica es una rama de la "biología aplicada"; desde una perspectiva de tecnología de ingeniería, la biónica proporciona nuevos principios y nuevas tecnologías para el diseño y construcción de nuevos equipos técnicos basados ​​en el estudio de sistemas biológicos y nuevos enfoques. La gloriosa misión de la biónica es proporcionar a la humanidad los sistemas técnicos más confiables, flexibles, eficientes y económicos que se acerquen a los sistemas biológicos y beneficien a la humanidad.

Edite los métodos de investigación y el contenido de este párrafo

La biomímesis es una ciencia de vanguardia emergente que es una combinación de biología, matemáticas y tecnología de ingeniería. La primera conferencia sobre biónica identificó un símbolo interesante y vívido para la biónica: un enorme símbolo integral que "integraba" un bisturí y un soldador. El significado de este símbolo no sólo muestra la composición de la biónica, sino que también resume el enfoque de investigación de la biónica. La tarea de la biónica es estudiar las excelentes capacidades de los sistemas biológicos y los principios que los producen, modelarlos y luego aplicar estos principios para diseñar y fabricar nuevos equipos técnicos. Modelos biológicos en biónica

El principal método de investigación de la biónica es proponer modelos y realizar simulaciones. El proceso de investigación generalmente tiene las siguientes tres etapas: La primera es la investigación de prototipos biológicos. De acuerdo con los temas específicos planteados en la producción real, se simplifican los datos biológicos obtenidos de la investigación, se absorbe el contenido que es beneficioso para los requisitos técnicos y se eliminan los factores irrelevantes para los requisitos técnicos de producción para obtener un modelo biológico; la segunda etapa es realizar el análisis matemático de los datos proporcionados, abstraer sus conexiones internas y utilizar el lenguaje matemático para "traducir" el modelo biológico en un modelo matemático con un cierto significado, finalmente, el modelo matemático crea un modelo físico; modelo que se puede utilizar para experimentos en tecnología de ingeniería. Por supuesto, en el proceso de simulación biológica, no se trata solo de biónica simple, sino que, lo que es más importante, hay innovación en biónica. Después de muchas repeticiones de práctica (comprensión) y práctica nuevamente, las cosas simuladas pueden alinearse cada vez más con las necesidades de producción. Los resultados de dichas simulaciones harán que el equipo final de la máquina sea diferente del prototipo biológico y, en algunos aspectos, incluso superarán las capacidades del prototipo biológico. Por ejemplo, los aviones actuales superan la capacidad de vuelo de las aves en muchos aspectos, y las computadoras electrónicas son más rápidas y confiables que los cálculos humanos en cálculos complejos. Los métodos básicos de investigación de la biónica le otorgan una característica destacada en la investigación biológica: la integridad. Desde la perspectiva general de la biónica, considera la biología como un sistema complejo que puede comunicarse con el entorno interno y externo y controlarlo. Su misión es estudiar las interrelaciones entre las distintas partes de un sistema complejo y el comportamiento y estado de todo el sistema. Las características más básicas de los seres vivos son su autorrenovación y autorreplicación, y su conexión con el mundo exterior es inseparable. Sólo cuando los organismos obtienen materia y energía del medio ambiente pueden crecer y reproducirse; sólo cuando los organismos reciben información del medio ambiente y se ajustan y sintetizan constantemente pueden adaptarse y evolucionar; El proceso evolutivo a largo plazo permite a los organismos alcanzar la unidad de estructura y función, y la coordinación y unidad de las partes y del todo. La biomímesis debe estudiar la relación cuantitativa entre los organismos y los estímulos externos (información de entrada), es decir, centrándose en la unidad de las relaciones cuantitativas, para poder realizar simulaciones. Para lograr este objetivo, cualquier método parcial no puede lograr resultados satisfactorios.

Por tanto, el método de investigación de la biónica debe centrarse en el conjunto. El contenido de la investigación en biónica es extremadamente rico y colorido, porque el mundo biológico en sí contiene miles de especies, que tienen diversas estructuras y funciones excelentes para la investigación en diversas industrias. En los últimos veinte años desde la llegada de la biónica, la investigación en biónica se ha desarrollado rápidamente y ha logrado grandes resultados. Su ámbito de investigación puede incluir biónica electrónica, biónica mecánica, biónica arquitectónica, biónica química, etc. Con el desarrollo de la tecnología de ingeniería moderna, surgen muchas ramas de disciplinas y en biónica se llevan a cabo las correspondientes investigaciones técnicas en biónica. Por ejemplo: el departamento de navegación estudia la mecánica de fluidos del movimiento de los animales acuáticos; el departamento de aviación simula el vuelo de pájaros e insectos, y el posicionamiento y navegación de los animales; el departamento de ingeniería simula la biomecánica; el departamento de radiotecnología estudia las células nerviosas y sensoriales humanas; simulación de órganos y redes neuronales; tecnología informática para simulación cerebral e investigación de inteligencia artificial, etc. Los temas típicos presentados en la primera conferencia sobre biónica incluyen: "¿Cuáles son las características de las neuronas artificiales?", "Problemas en el diseño de computadoras biológicas", "Uso de máquinas para reconocer imágenes", "Máquinas de aprendizaje", etc. Se puede observar que la investigación sobre biónica electrónica es relativamente extensa. Los temas de investigación en biónica se centran principalmente en el estudio de los tres prototipos biológicos siguientes: la función general de los órganos sensoriales, las neuronas y el sistema nervioso de los animales. Posteriormente también se llevaron a cabo investigaciones en biónica mecánica y biónica química. En los últimos años han surgido nuevas ramas, como la biónica del cuerpo humano, la biónica molecular y la biónica espacial. En resumen, el contenido de investigación de la biónica cubre una gama más amplia de contenidos, desde la biónica molecular que simula el mundo microscópico hasta la biónica cósmica macroscópica. La ciencia y la tecnología actuales se encuentran en una nueva era en la que varias ciencias naturales están altamente integradas, entrelazadas e infiltradas. La biomímesis combina la investigación y la práctica de la vida a través de métodos de simulación y, al mismo tiempo, ha desempeñado un papel importante en el desarrollo de la biología. gran efecto de promoción. Bajo la penetración e influencia de otras disciplinas, los métodos de investigación de las ciencias biológicas han sufrido cambios fundamentales y el contenido también se ha profundizado desde el nivel de descripción y análisis hasta la dirección de precisión y cuantificación. El desarrollo de las ciencias biológicas utiliza la biónica como canal para entregar información valiosa y ricos nutrientes a diversas ciencias naturales y ciencias técnicas, acelerando el desarrollo de la ciencia. Por lo tanto, la investigación científica de la biónica muestra una vitalidad infinita, y su desarrollo y logros harán una enorme contribución al desarrollo de la ciencia y la tecnología en general en el mundo.

Editar este párrafo Ámbito de investigación de la biónica

El ámbito de investigación de la biónica incluye principalmente: biónica mecánica, biónica molecular, biónica energética, biónica de información y control, etc. Biónica mecánica