Kiến trúc phỏng sinh học là gì

GIỚI THIỆU CHUNG

Về VNPROPERTY
Hồ sơ năng lực
Hoạt động công ty

SẢN PHẨM & DỊCH VỤ

Thiết kế xây dựng
Sàn phẳng
Sơn & Chống thấm

Sàn phẳng S-VRO
Bất động sản
Giải pháp kỹ thuật

TIN TỨC

Vật liệu xây dựng mới
Tư vấn công nghệ mới
Tin Bất động sản
Dự án VNPROPERTY

THƯ VIỆN

Videos Clip
Hình ảnh

MẠNG XÃ HỘI

Trong những năm gần đây, thiết kế lấy cảm hứng từ thiên nhiên đã trở thành một thuật ngữ phổ biến. Tuy nhiên, ý tưởng không phải là mới. Nhiều công nghệ chúng ta sử dụng ngày nay dựa trên các nguyên tắc phỏng sinh học. Mô phỏng sinh học còn được gọi là phương pháp phỏng sinh học đã được sử dụng để cải tiến công nghệ y tế và thậm chí tạo ra các phiên bản tổng hợp của vật liệu tự nhiên chẳng hạn như tơ nhện hoặc bề mặt lá sen.

Mô phỏng sinh học dựa trên ba cách tiếp cận khác nhau: quan sát, phân tích và truyền cảm hứng. Bước đầu tiên trong bất kỳ dự án nào là quan sát cách thiên nhiên tạo ra một đối tượng hoặc quá trình mà bạn muốn mô phỏng - ví dụ: cánh chim hoặc hệ thống rễ của cây. Tiếp theo, bạn phân tích chính xác cách các đối tượng này hoạt động để bạn có thể tạo lại chúng bằng các vật liệu và công cụ của riêng mình, chẳng hạn như máy in 3D. Cuối cùng, bạn lấy cảm hứng từ những thiết kế tự nhiên này để phát triển các giải pháp của riêng bạn cho các vấn đề.

Cũng thú vị: Biomimicry Masterclass - Trí tuệ tập thể dành cho người máy [Video]

Một trong những lợi ích của phương pháp phỏng sinh học là nó thường dẫn đến các thiết kế bền vững hơn. Ví dụ, khi các kỹ sư xem xét cách mối xây dựng các gò đất của chúng, họ có thể tạo ra các vật liệu xây dựng tiết kiệm năng lượng hơn. Để kiểm tra độ bền của những viên gạch phỏng sinh học này, các nhà nghiên cứu đã xây dựng các ụ mối bằng gạch trong phòng thí nghiệm của họ. Một vòng gạch chắc chắn bằng gạch có tính cách nhiệt cao được bao quanh bởi một bức tường bên ngoài giúp lưu trữ nhiệt năng và giúp giữ ấm bên trong ngay cả khi bên ngoài trời mát.

Biomimicry là gì?

Biomimicry là ý tưởng lấy cảm hứng từ các thiết kế của thiên nhiên để tạo ra những sáng tạo nhân tạo. Triết lý này đã được áp dụng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm cả kỹ thuật. Từ kiến ​​trúc đến thiết kế công nghiệp, có vô số ví dụ trong đó phép đo sinh học đã được sử dụng thành công để giải quyết các vấn đề xã hội phức tạp.

Tòa nhà Esplanade ở Singapore cho thấy các yếu tố thiết kế giống như gai của trái sầu riêng (ảnh: Nick Vài / Unsplash)

Một trong những lợi ích của phương pháp phỏng sinh học là nó thường dẫn đến các thiết kế bền vững hơn. Ví dụ, khi các kỹ sư xem xét cách mối xây dựng các gò đất của chúng, họ có thể tạo ra các vật liệu xây dựng tiết kiệm năng lượng hơn. Để kiểm tra độ bền của những viên gạch phỏng sinh học này, các nhà nghiên cứu đã xây dựng các ụ mối bằng gạch trong phòng thí nghiệm của họ. Một vòng gạch chắc chắn bằng gạch có tính cách nhiệt cao được bao quanh bởi một bức tường bên ngoài giúp lưu trữ nhiệt năng và giúp giữ ấm bên trong ngay cả khi bên ngoài trời mát.

Học như thế nào?

Một trong những điều quan trọng nhất cần hiểu là nó hoạt động như thế nào khi nói đến phép đo sinh học. Về cơ bản, phỏng sinh học là tất cả về việc bắt chước các thiết kế và quy trình tự nhiên để giải quyết các vấn đề. Điều này có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau nhưng thường bao gồm việc xem xét kỹ hơn cách tự nhiên giải quyết vấn đề. Ví dụ: nếu bạn đang cố gắng phát triển một cách hiệu quả hơn để sản xuất năng lượng, bạn có thể xem xét cách thức hoạt động của quá trình quang hợp ở thực vật. Bằng cách hiểu các nguyên tắc hướng dẫn các quá trình tự nhiên, bạn có thể áp dụng chúng cho các thiết kế và giải pháp nhân tạo.

Phép thử sinh học có phải là phương pháp mới không?

Biomimicry không phải là một khái niệm mới bởi bất kỳ phương tiện nào. Trên thực tế, nó đã tồn tại hàng thế kỷ. Tuy nhiên, nó chỉ mới bắt đầu được công nhận là một lĩnh vực nghiên cứu thực tế gần đây, với rất nhiều cuốn sách được viết về chủ đề này. Mối quan tâm tương đối mới này đã dẫn đến nhiều dự án chế tạo mẫu trong những năm gần đây.

Ai sử dụng biomimicry?

Biomimicry không chỉ dành cho các nhà khoa học và học giả nữa. Nhiều công ty hiện đang bắt đầu nhận ra những lợi ích tiềm năng của công nghệ sinh học và đang đưa nó vào kế hoạch kinh doanh của họ. Trên thực tế, hiện nay thậm chí còn có các công ty khởi nghiệp về công nghệ sinh học, vốn chỉ tập trung vào việc phát triển các giải pháp nhân tạo bắt chước các thiết kế tự nhiên.

Lợi ích của phương pháp phỏng sinh học

Có rất nhiều lợi ích khi sử dụng phương pháp đo sinh học trong thiết kế. Một số lợi ích này bao gồm:

• Cải thiện hiệu quả: Thiên nhiên đã có từ hàng triệu năm trước và trong thời gian này, nó đã phát triển để đạt hiệu quả cao. Biomimicry tận dụng hiệu quả này, dẫn đến các thiết kế hiệu quả hơn trong mọi khía cạnh của cuộc sống.
• Ít chất thải hơn: Khi thiết kế sản phẩm hoặc quy trình dựa trên các mô hình của tự nhiên, chất thải được tạo ra ít hơn nhiều. Điều này là do thiên nhiên đã hoàn thiện việc sử dụng vật liệu và không dựa vào các tính năng thừa hoặc không cần thiết.
• Tính bền vững: Biomicry là một trong những triết lý thiết kế bền vững nhất. Nó dựa vào việc sử dụng các nguồn tài nguyên sẵn có và nhằm mục đích tạo ra các sản phẩm và quy trình thân thiện với môi trường và giảm sự phụ thuộc của chúng ta vào các nguồn tài nguyên không thể tái tạo.
• Đổi mới: Thiên nhiên là nhà cải tiến cuối cùng, và phép đo sinh học dựa trên điều này để tạo ra các thiết kế mới và sáng tạo. Bằng cách nghiên cứu cách tự nhiên đã giải quyết các vấn đề, chúng ta có thể phát triển các giải pháp độc đáo của riêng mình cho các vấn đề thiết kế phức tạp.
• Đa dạng về thiết kế: Thiên nhiên không ngừng phát triển, tạo ra nhiều thiết kế khác nhau trong thời gian ngắn hơn nhiều so với thời gian con người cần để phát triển cùng những đổi mới. Biomimicry cho phép đạt được sự đổi mới và thiết kế trên quy mô và tốc độ chưa từng thấy trước đây.
• Hiệu quả tích cực đối với nền kinh tế địa phương: Nhiều sáng tạo lấy cảm hứng từ kỹ thuật sinh học được tạo ra bởi các doanh nghiệp nhỏ và các nghệ nhân địa phương. Khi các sản phẩm và quy trình này thành công, chúng sẽ ảnh hưởng tích cực đến nền kinh tế địa phương.

Có nhiều lý do để xem xét sử dụng phương pháp đo sinh học trong thiết kế. Một số lợi ích quan trọng nhất bao gồm cải thiện hiệu quả, giảm chất thải, tính bền vững, đổi mới, đa dạng thiết kế và tác động tích cực của công nghệ sinh học đối với nền kinh tế địa phương.

Ví dụ về thiết kế phỏng sinh học trên thế giới ngày nay

Có vô số ví dụ về thiết kế phỏng sinh học trên thế giới ngày nay. Một số đáng chú ý nhất bao gồm:

• Kiến trúc: Nhiều kiến ​​trúc sư hiện đại đang bắt đầu tìm kiếm nguồn cảm hứng từ thiên nhiên, và kết quả thu được thường rất ấn tượng. Từ những tòa nhà mô phỏng hình dạng của động vật đến những tòa nhà được thiết kế để tiết kiệm năng lượng hơn, không thiếu kiến ​​trúc mô phỏng sinh học.
• Kiểu dáng công nghiệp: Từ ô tô đến điện thoại di động, hầu hết mọi loại sản phẩm đều đã bị ảnh hưởng bởi phép đo sinh học tại một số điểm. Trong nhiều trường hợp, điều này dẫn đến bền vững hơn và Ergonomic thiết kế tốt hơn cho môi trường và sức khỏe của chúng ta.
• Thiết kế sản phẩm: Thiết kế sản phẩm phỏng sinh học được sử dụng trong hầu hết các ngành công nghiệp, từ thực phẩm và đồ uống đến quần áo và vật liệu xây dựng.
• Hàng dệt: Thậm chí còn có hàng dệt bằng phương pháp phỏng sinh học, lấy dấu hiệu từ tự nhiên khi nói đến cả độ bền và màu sắc.
• Khoa học vật liệu: Nhiều người vẫn không biết rằng một số lượng lớn các công nghệ chúng ta sử dụng hàng ngày thực sự dựa trên các thiết kế phỏng sinh học. Việc sử dụng sợi nhện trong áo chống đạn là một ví dụ, nhưng cũng có vô số loại khác.
• Kỹ thuật hóa học: Kỹ thuật hóa học phỏng sinh học tận dụng các chất xúc tác tự nhiên tồn tại trong tự nhiên để tạo ra các quy trình công nghiệp mới và sáng tạo. Điều này có thể dẫn đến việc sản xuất nhiều loại sản phẩm hiệu quả và bền vững hơn.
• Xây dựng tòa nhà: Trong những năm gần đây, việc xây dựng tòa nhà bằng mô phỏng sinh học đang ngày càng trở nên phổ biến khi nhiều kiến ​​trúc sư và nhà xây dựng bắt đầu khám phá triết lý thiết kế này. Điều này có thể dẫn đến các tòa nhà có khả năng tồn tại tốt hơn điều kiện thời tiết khắc nghiệt mà không ảnh hưởng đến sự thoải mái hoặc thẩm mỹ.
• Thế giới tự nhiên: Nhiều người đã sử dụng phương pháp đo sinh học khi họ quan sát thế giới tự nhiên xung quanh họ. Đây có thể là bất cứ điều gì từ hành vi của động vật đến các kiểu thời tiết và mọi thứ ở giữa.
• Công nghệ: Thậm chí có những công nghệ phỏng sinh học bắt chước thiết kế của chính thiên nhiên. Một số trong số này bao gồm lá nhân tạo, được thiết kế để tạo ra nhiên liệu hydro bằng cách sử dụng ánh sáng mặt trời, nước và carbon dioxide. Một lĩnh vực mới thú vị sử dụng kỹ thuật biomimicry là chế tạo người máy. Làm cho robot đi bộ, bơi và bay - trước tiên, các kỹ sư thường nhìn vào thiết kế vĩ đại của tự nhiên để hiểu sự chuyển động và các tùy chọn cho chuyển động.

Kết luận

Nói một cách đơn giản, biomicry là sự bắt chước các hình dạng và cấu trúc tự nhiên trong các vật nhân tạo. Ví dụ, các kỹ sư có thể xem xét cách các vây hoạt động cùng nhau trên cá khi thiết kế một loại cánh tuabin gió mới. Mỗi vây hoạt động độc lập nhưng đồng bộ, giúp nó bắt mồi hiệu quả. Thiết kế phỏng sinh học có thể được nhìn thấy trong khắp môi trường ngày nay trong các sản phẩm như lớp phủ chống vi khuẩn trên dụng cụ phẫu thuật, kính tự làm sạch và vải thấm nước.

Kỹ thuật sinh học là một lĩnh vực thú vị và đang phát triển nhanh chóng khi ngày càng có nhiều người quan tâm đến tiềm năng thiết kế bền vững có thể được tạo ra từ thiên nhiên. Lần tới khi bạn nhìn thấy một con bướm xinh đẹp hoặc một con cá bơi lội duyên dáng trong nước, hãy dành một chút thời gian để đánh giá cao thiết kế - nó không chỉ đẹp. Nó được xây dựng có mục đích.

---

YouTube: Thế giới được thiết kế kém. Nhưng sao chép tự nhiên sẽ giúp ích. (Vox)

Tín dụng hình ảnh: Hình ảnh tính năng mang tính biểu tượng và được kết hợp dựa trên hai hình ảnh. Các rô bốt cầm đầu lâu được thực hiện bởi Willyam. Các Hoa sen trong nền do Xiaoliang Ge thực hiện. Ảnh cận cảnh của Esplanade ở Singapore được thực hiện bởi Nick Vàiing.