معمار و معماری ...

او بیونیک را علم سیستم‌هایی که شالوده و پایه تمامی سیستم‌های زنده‌اند، می‌داند.
در ابتدا بیونیک به بررسی ماشین‌هایی که براساس سیستم‌های زنده طراحی و ساخته شده بودند می‌پرداخت و هم اکنون بیونیک از هر جهت هنر به کارگیری دانش سیستم‌های زنده در حل مسائل فنی است.

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

سال‌هاست که محققان در پی اثبات علیت و موجودیت این ارتباط هستند تا از طریق آن چگونگی شکل گرفتن سیستم‌های 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 راه‌های زیستی حل می‌کند، بنا نهاده‌اند.

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، می‌توان در حوزه علوم کاربردی مطرح کرد.

چارلی لوکستون از پیشگامان عرصه معماری بیونیک نقطه تمرکز معماران بیونیک را استفاده به جا از مواردی در طبيعت می‌داند که موجب استحکام ساختمان و ایجاد تنوع و آرامش در فضا می‌شود.

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

یکی از بهترین طرح‌های 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 پوشیده‌ای است که هوا را از خود عبور نمی‌دهد و دارای پوستی پرده مانند است که آن را تقویت می‌کند.

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 زیردریایی‌ها نیز از بدن دلفین الهام گرفته شده است. این جانور با نیروی عضلانی کم می‌تواند 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 می‌شود تلاطم ناشی از جریان پرفشار آب چندان محسوس نباشد، زیرا پوست قابل ارتجاع بیرونی، فشار را به لایه اسفنجی و تراکم‌پذیر درونی که مانند فنر عمل می‌کند منتقل می‌كند، به طوری که جریان پرتلاطم پیش از آن که فرصتی برای پیشروی پیدا کند از بین می‌رود و به همین دلیل است که در طراحی زیردریایی، جدار آن را مانند پوست دلفین می‌سازند.

نمونه‌های معماری

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

معماری غاری که به طور عمده در قالب معماری مقابر جلوه کرده، از عصر باستان وجود داشته و به عنوان بارزترین نمونه‌های آن می‌توان به مقبره کاتوکومب رم و ناپل و مقبره‌هاي 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 نمونه‌های این سبک معماری هستند. این بناها احتمالا چیزی شبیه به لانه‌های بزرگ موریانه‌ها که هزاران موریانه را در خود جای می‌دهند، بوده‌اند.

علاوه بر این معماری گلی یا خاکی را نیز می‌توان یکی از شاخه‌های معماری طبیعی در نظر گرفت. شهرهای قدیمی و تاریخی همچون صنعا در یمن یا ساختمان‌های گلی دو گون در مالی نمونه‌هایی از این سبک هستند.

در عصر حاضر

از گرم‌ترین نقطه دنیا تا سردترین نقطه، سعی در الهام‌گیری از طبیعت دیده می‌شود. در کلبه‌های برگ و چوب بومیان آمازون، بناهای کاهی اقوام مختلف آفریقایی یا در کلبه‌های اسکیموهای بومی آلاسکا و گریلند نیز الهام از طبيعت به وضوح دیده می‌شود، به عنوان نمونه‌های غیربومی نیز می‌توان به طراحی ساختمان مرکزتحقیقات لندن اشاره کرد که  از گیاهی به نام لوتوس الهام گرفته شده است.

واژه بیونیک نخستین بار در سال 1959توسط جک ای.استیل امریکایی به کار برده شد.تعریف وی از بیونیک بسیار ساده بود:بیونیک علم سیستمهایی است که شالوده سیستمهای زنده است.بیونیک عبارت است از هنر به کار گرفتن دانش سیستمهای زنده برای حل مسائل فنی.به بیانی دیگر الهام یابی فنی از ساختمان ها, رفتارها و ارتباطات گوناگون عالم جانداران ,موضوع این علم است.
سیر تحول:
انسان برای الهام گرفتن همواره به جهان زنده پیرامونش نگریسته است .پرواز پرندگان در طول هزاران سال الهام بخش طرح های بی شماری از ماشین پرنده بوده است که یکی از بهترین طرح ها در زمان خود اثر لئوناردو داوینچی است که در سال 1505طرحی از یک ماشین پرنده بر اساس ساختمان خفاش رسم کرد ولی نتوانست ان را به مرحله عمل برساندزیرا داوینچی وجود یک موتور سبک و نیرومند را که بتواند بالها را به حرکت دراورد را فراموش کرده بود.
امروزه هم می توان از دولفین که با نیروی عضلانی کم می تواند به سرعت در اب حرکت کند الگو برداری کرد تا زیر دریایی که دارای چنین خاصیتی است ساخت.و با الهام گرفتن از پوست دولفین نیز لباسی برای غواصان ساخته شده است که اصطکاک بدن شناگر و اب را به حداق می رساند.

اما نکته مهم در این علم این است که تقلید جز به جز از طبیعت معمولا کار ساده ای نیست.مثلا الگو برداری ماشین پرنده از خفاش در جایی که فاصله دو انتهای بالهای گسترده خفاش حدود نیم متر و فاصله بین دو انتهای بالهای ماشین پرنده 14 متر است کار سختی ست و باید از روشهای ویژه ای استفاده کرد که البته بسیاری از روشها هم موثر نخواهد بود.
رابطه بیونیک و سیبرنتیک :
سیبرنتیک علم کنترل ارتباط در حیوان و ماشین است.بیونیک و سیبرنتیک با روش کار مشابه ولی در جهت عکس یکدیگرند.

متخصص سیبرنتیک مدل را به منظور توضیح سیستم زنده به کار می برد و نظراتی برای ازمایش های زیستی در ان کسب می کند اما متخصص بیونیک از روی خبر حاصل از سیستم طبیعی و یا از نظریات جدیدی که از مدل گرفته شده یا از انچه که درباره کارهای سیستم زنده دانسته است ماشین می سازد.
بیونیک از مبدلها و یا از گیرنده های طبیعی هم چیز هایی اموخته است به طوری که حساسیتهای گیرنده های طبیعی یا گیرنده هایی که در بدن موجودات زنده یافت می شود اغلب مایه شگفتی است.برای مثال:مار زنگی مکانیسم حس مادون قرمز بسیار حساسی دارد که در حفره ای بین سوراخ بینی و چشم او قرار دارد. این اندام به قدری حساس است که در برابر یک هزارم درجه تغییر دمای سطحی واکنش نشان می دهد و این مقدار برای مار از نظر اینکه وجود حیوان دیگری را حس کند کافی است.

اشکار گرهای گرما در پوست ادمی فقط می توانند به یک دهم درجه تغییر دمایی پاسخ دهند بد نیست که بدانید در یک سانتی متر مربع پوست کف دست انسان 3عدد گیرنده حساس به گرما وجود دارد در حالی که در همین اندازه سطح در قسمت سر مار زنگی 150000عدد گیرنده حساس به گرما وجود دارد.اما انسانها با استفاده از این مکانیسم طبیعی مکانیسم حسی مادون قرمزی ساخته اند که حساسیت ان صد هزار بار بیشتر از مادون قرمز مار زنگی است و از ان در جنگ جهانی دوم توسط المانی ها در تیر اندازی به هنگام تاریکی شب استفاده می شده است.
مثال هایی دیگر:

از سامار(میوه فندق بالدار)درخت افرا در ساخت نوعی هلیکوپتر الگو برداری شده است به این صورت که به طور طبیعی در درخت افرا میوه به صورت دوتایی (دی سامار)به زاویه خاص با دو بال متقابل هم به ساقه دیده می شود.این مجموعه پس از جدا شدن از گیاه مدتی در هوا می چرخد .(مثل حرکت دو پره متقابل بالای هلیکوپتر)ر و در همین حال با جریان باد از این طرف به ان طرف می رودتا بالاخره بر زمین می افتد.
این پدیده ذهن دانشمندان را برای نخستین بار به ساختن وسیله ای معطوف نمود که بتواند به همین سان عمل کند.این عطف توجه سرانجام اساس ساختمان نوعی هلیکوپتر را فراهم ساخت.اکنون با دقت در خصوصیات شکلی و حرکتی انواع سامارها تغییرات صنعتی تازه ای در ساخت پره هلیکوپتر های جدید حاصل شده است.

مثالی دیگر استعدادی است که بعضی جانوران در پیش بینی زمین لرزه دارند به این ترتیب که بعضی از حیوانات چند ساعت پیش از وقوع زلزله شروع به بی تابی می کنند.
تائید این روایتها معمولا امکان پذیر نیست اما دو پژوهشگر ژاپنی برای پی بردن به اسرار نهفته ازمایشهایی را در گربه ماهیها انجام داده اند که جواب هم مثبت بوده است.
گربه ماهی ها توسط گیرنده های حسی بسیار قوی در برابر تغییرات بسیار جزئی میدان الکتریکی پیرامونشان واکنش نشان می دهندو در بعضی از ماهیها گیرنده های بسیار وجود دارد که بیشتر انرژی الکترومانیتیک را حس می کنند تا انرژی الکتریکی را.امروزه دانشمندان جهان به ویژه دانشمندان ژاپنی در حال ساخت دستگاههای پیش بینی کننده زلزله هستند.
درس های معماری از طبیعت:

در طبیعت انواع کمتر شناخته شده ای از جانوران ,وجود دارند که رفتارها و اعمال شگفت انگیز انها به خصوص طریقه ساخت و شکل اشیانه هایشان, می تواند راهنمای معماران و مهندسان در ساخت بناها و سازه های مختلف قرار گیرد.که به عنوان نمونه می توان از شکل ماپیچ داخلی نوعی صدف به نام (کونوس)برای طراحی خانه ها استفاده کرد.