książki
Autor: Andrzej Bielecki | dodano: 2012-08-03
Spadkobiercy Dedala

Andrzej Samek - BIONIKA. Wiedza przyrodnicza dla inżynierów, Wydawnictwo AGH, Kraków 2010

Przyroda od dawna inspirowała ludzi do filozoficznych przemyśleń, była dla nich źródłem estetycznych zachwytów, ale i przedmiotem analiz, z których stopniowo wyłoniły się nauki przyrodnicze. Odgrywała też rolę swoistego katalizatora w dążeniach do pokonywania własnych ograniczeń, bo przecież jakże nie marzyć o lataniu, gdy się obserwuje ptaki? Jak nie myśleć o penetrowaniu bezkresnych głębin morskich, patrząc na ryby? Człowiek nie ogranicza się jednak do snucia fantazji, tylko usiłuje je zrealizować. Chociaż początkowe próby kończą się na ogół niepowodzeniem, skłaniają do dalszych poszukiwań. Gromadzimy wiedzę, dokumentujemy doświadczenia, szukamy innych dróg, wypracowujemy nowe metodologie i rozwiązania techniczne. W ten sposób powstaje nowa gałąź nauki. Dziedziną, która zajmuje się badaniem możliwości wykorzystania w technice i budownictwie rozwiązań konstrukcyjnych i zasad rozwoju występujących w organizmach żywych jest bionika, której początki sięgają 1956 roku. Wtedy to kierownik Aeronautical System Division John Keto skompletował zespół badawczy poszukujący rozwiązań problemów technicznych na podstawie wzorców biologicznych.

Książka prof. Andrzeja Samka jest nowoczesnym podręcznikiem bioniki. Jak pisze we wstępie sam autor, obecne studia techniczne nie gwarantują przyszłemu inżynierowi zdobycia wiedzy biologicznej potrzebnej do poszukiwania inspiracji w rozwiązywaniu problemów technicznych w procesach i strukturach występujących w organizmach żywych. Stąd koncepcja publikacji przekazującej pewien zasób wiedzy przyrodniczej niezbędnej inżynierowi, który stara się twórczo stosować w swojej pracy wzorce biologiczne.

Książka składa się z dwóch części. W pierwszej, bardziej ogólnej, zostały omówione m.in. różne próby naśladowania przyrody, które przyczyniły się do wyodrębnienia się bioniki jako nauki. Autor podkreśla, że twórcze wykorzystanie rozwiązań występujących w biologii wymaga nie tylko zrozumienia samych procesów przyrodniczych, lecz także związków między przyrodą a człowiekiem.

Konkluzja o użyteczności wiedzy biologicznej dla inżyniera skłania autora do wysunięcia propozycji wprowadzenia bioniki na wszystkich trzech etapach studiów technicznych. W tej części swojej książki prof. Samek omawia też metodykę poszukiwania innowacyjnego rozwiązania technicznego z wykorzystaniem wzorców rozwiązań biologicznych. Przeprowadzone tu analizy odnosi do teorii powstawania wynalazku opracowanej przez rosyjskiego inżyniera Genrika Altszullera, autora publikacji Algorytm wynalazku wydanej w Polsce w 1975 roku. Projektowanie z wykorzystaniem bioniki wymaga utworzenia interdyscyplinarnego zespołu badawczego, w którym znaleźliby się zarówno przedstawiciele nauk technicznych, jak i biologicznych. Dziedziny te z natury swojej są odległe, stąd sposoby myślenia ich przedstawicieli, nawyki zawodowe, podejście do rozwiązywania problemu mogą się wzajemnie bardzo różnić. Świadomość tych różnic jest warunkiem koniecznym nawiązania owocnej współpracy.

Wzorcowy pod względem interdyscyplinarnego ujęcia tematu jest poświęcony mobilności ósmy rozdział w drugiej, bardziej szczegółowej części książki. Omówiono tu nie tylko systemy i narządy ruchu zwierząt oraz związane z tym sposoby poruszania się, lecz także zaprezentowano liczne rozwiązania techniczne uzyskane w ośrodkach naukowych całego świata. Możemy więc zapoznać się ze szczegółami konstrukcji robotów pływających o budowie segmentowej, których napęd nawiązuje

do sposobu pływania ryb różnych gatunków, jak również rybopodobnych ssaków – wielorybów i delfinów. Prezentowane są mikroroboty wzorowane na wiciowcach oraz segmentowe roboty pełzające naśladujące węże, szkarłupnie i ślimaki oraz prototypy robotów nawiązujące do sposobu poruszania się czworonożnych ssaków. Robotyczne zastosowania lotu ptaków, nietoperzy i owadów zostały zaledwie wspomniane. Lotnictwo poszło swoją drogą, niewzorowaną na biologii i dopracowało się nadzwyczaj skutecznych rozwiązań. Dlatego większość robotów latających to po prostu bezzałogowe samoloty lub śmigłowce. Niemniej jednak prowadzone są doświadczenia z robotami latającymi wzorowanymi na ważkach i chrząszczach. Odbywają się też próby z ornitopterami – aparatami z ruchomymi skrzydłami wzorowanymi na ptakach. W następnym rozdziale omówiono interesujące rozwiązania techniczne nawiązujące do szczęk ryb, trąby słonia czy szczypiec kraba, a w kolejnym – przykłady obiektów inspirowanych budową ptasiego jaja, muszli i skorup bezkręgowców, pszczelego plastra czy sieci pająka. Publikację kończy krótka refleksja na temat przyszłości bioniki.

Książka prof. Samka jest nie tylko cennym i unikatowym na polskim rynku podręcznikiem dla studentów, lecz także warto ją polecić wszystkim interesującym się biologią, techniką ich wzajemnymi powiązaniami. Barwny styl uprzyjemnia lekturę, a wysoka jakość kolorowych fotografii i rysunków to dodatkowy atut publikacji. Uważam jednak, że zbyt mało tu odniesień do świata roślin – w kontekście bioniki są one zaledwie wspomniane. Znajdziemy także kilka usterek merytorycznych, na przykład rysunek 7.11 (s. 213) podpisano „budowa synapsy”, podczas gdy przedstawia on jedynie kolbkę presynaptyczną, natomiast schemat synapsy został przedstawiony na rysunku 7.12. W innym miejscu autor, nieco nieprecyzyjnie, pisze: „Przy założeniu, że skok odbywa się po paraboli (…)” (s. 325), tymczasem nie jest to założenie, tylko wynik uzyskany przy założeniu braku oporu powietrza w ruchu będącym rzutem ukośnym w górę w polu grawitacyjnym. Szkoda, że nie zostało to tak ujęte,

bo wtedy pochodzenie podanych wzorów byłoby zrozumiałe również dla uczniów liceów. Niedosyt budzi też brak odsyłaczy do publikacji naukowych – w bibliografii wyspecyfikowane są jedynie podręczniki. Oczywiście te drobne usterki nie wpływają znacząco na jakość książki. Jest ona bardzo wartościową i ciekawą pozycją, która powinna zainteresować każdego czytelnika o otwartym umyśle.

Więcej w miesięczniku „Świat Nauki" nr 07/2011 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
11/2017
10/2017 - specjalny
Kalendarium
Listopad
19
W 1912 r. urodził się George Emil Palade, amerykański cytolog, laureat Nagrody Nobla.
Warto przeczytać
Czy znasz powiedzenie że matematykowi do pracy wystarczy kartka, ołówek i kosz na śmieci? To nieprawda! Pasjonującą, efektowną i praktyczną matematykę poznaje się dopiero w laboratorium.

Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Andrzej Bielecki | dodano: 2012-08-03
Spadkobiercy Dedala

Andrzej Samek - BIONIKA. Wiedza przyrodnicza dla inżynierów, Wydawnictwo AGH, Kraków 2010

Przyroda od dawna inspirowała ludzi do filozoficznych przemyśleń, była dla nich źródłem estetycznych zachwytów, ale i przedmiotem analiz, z których stopniowo wyłoniły się nauki przyrodnicze. Odgrywała też rolę swoistego katalizatora w dążeniach do pokonywania własnych ograniczeń, bo przecież jakże nie marzyć o lataniu, gdy się obserwuje ptaki? Jak nie myśleć o penetrowaniu bezkresnych głębin morskich, patrząc na ryby? Człowiek nie ogranicza się jednak do snucia fantazji, tylko usiłuje je zrealizować. Chociaż początkowe próby kończą się na ogół niepowodzeniem, skłaniają do dalszych poszukiwań. Gromadzimy wiedzę, dokumentujemy doświadczenia, szukamy innych dróg, wypracowujemy nowe metodologie i rozwiązania techniczne. W ten sposób powstaje nowa gałąź nauki. Dziedziną, która zajmuje się badaniem możliwości wykorzystania w technice i budownictwie rozwiązań konstrukcyjnych i zasad rozwoju występujących w organizmach żywych jest bionika, której początki sięgają 1956 roku. Wtedy to kierownik Aeronautical System Division John Keto skompletował zespół badawczy poszukujący rozwiązań problemów technicznych na podstawie wzorców biologicznych.

Książka prof. Andrzeja Samka jest nowoczesnym podręcznikiem bioniki. Jak pisze we wstępie sam autor, obecne studia techniczne nie gwarantują przyszłemu inżynierowi zdobycia wiedzy biologicznej potrzebnej do poszukiwania inspiracji w rozwiązywaniu problemów technicznych w procesach i strukturach występujących w organizmach żywych. Stąd koncepcja publikacji przekazującej pewien zasób wiedzy przyrodniczej niezbędnej inżynierowi, który stara się twórczo stosować w swojej pracy wzorce biologiczne.

Książka składa się z dwóch części. W pierwszej, bardziej ogólnej, zostały omówione m.in. różne próby naśladowania przyrody, które przyczyniły się do wyodrębnienia się bioniki jako nauki. Autor podkreśla, że twórcze wykorzystanie rozwiązań występujących w biologii wymaga nie tylko zrozumienia samych procesów przyrodniczych, lecz także związków między przyrodą a człowiekiem.

Konkluzja o użyteczności wiedzy biologicznej dla inżyniera skłania autora do wysunięcia propozycji wprowadzenia bioniki na wszystkich trzech etapach studiów technicznych. W tej części swojej książki prof. Samek omawia też metodykę poszukiwania innowacyjnego rozwiązania technicznego z wykorzystaniem wzorców rozwiązań biologicznych. Przeprowadzone tu analizy odnosi do teorii powstawania wynalazku opracowanej przez rosyjskiego inżyniera Genrika Altszullera, autora publikacji Algorytm wynalazku wydanej w Polsce w 1975 roku. Projektowanie z wykorzystaniem bioniki wymaga utworzenia interdyscyplinarnego zespołu badawczego, w którym znaleźliby się zarówno przedstawiciele nauk technicznych, jak i biologicznych. Dziedziny te z natury swojej są odległe, stąd sposoby myślenia ich przedstawicieli, nawyki zawodowe, podejście do rozwiązywania problemu mogą się wzajemnie bardzo różnić. Świadomość tych różnic jest warunkiem koniecznym nawiązania owocnej współpracy.

Wzorcowy pod względem interdyscyplinarnego ujęcia tematu jest poświęcony mobilności ósmy rozdział w drugiej, bardziej szczegółowej części książki. Omówiono tu nie tylko systemy i narządy ruchu zwierząt oraz związane z tym sposoby poruszania się, lecz także zaprezentowano liczne rozwiązania techniczne uzyskane w ośrodkach naukowych całego świata. Możemy więc zapoznać się ze szczegółami konstrukcji robotów pływających o budowie segmentowej, których napęd nawiązuje

do sposobu pływania ryb różnych gatunków, jak również rybopodobnych ssaków – wielorybów i delfinów. Prezentowane są mikroroboty wzorowane na wiciowcach oraz segmentowe roboty pełzające naśladujące węże, szkarłupnie i ślimaki oraz prototypy robotów nawiązujące do sposobu poruszania się czworonożnych ssaków. Robotyczne zastosowania lotu ptaków, nietoperzy i owadów zostały zaledwie wspomniane. Lotnictwo poszło swoją drogą, niewzorowaną na biologii i dopracowało się nadzwyczaj skutecznych rozwiązań. Dlatego większość robotów latających to po prostu bezzałogowe samoloty lub śmigłowce. Niemniej jednak prowadzone są doświadczenia z robotami latającymi wzorowanymi na ważkach i chrząszczach. Odbywają się też próby z ornitopterami – aparatami z ruchomymi skrzydłami wzorowanymi na ptakach. W następnym rozdziale omówiono interesujące rozwiązania techniczne nawiązujące do szczęk ryb, trąby słonia czy szczypiec kraba, a w kolejnym – przykłady obiektów inspirowanych budową ptasiego jaja, muszli i skorup bezkręgowców, pszczelego plastra czy sieci pająka. Publikację kończy krótka refleksja na temat przyszłości bioniki.

Książka prof. Samka jest nie tylko cennym i unikatowym na polskim rynku podręcznikiem dla studentów, lecz także warto ją polecić wszystkim interesującym się biologią, techniką ich wzajemnymi powiązaniami. Barwny styl uprzyjemnia lekturę, a wysoka jakość kolorowych fotografii i rysunków to dodatkowy atut publikacji. Uważam jednak, że zbyt mało tu odniesień do świata roślin – w kontekście bioniki są one zaledwie wspomniane. Znajdziemy także kilka usterek merytorycznych, na przykład rysunek 7.11 (s. 213) podpisano „budowa synapsy”, podczas gdy przedstawia on jedynie kolbkę presynaptyczną, natomiast schemat synapsy został przedstawiony na rysunku 7.12. W innym miejscu autor, nieco nieprecyzyjnie, pisze: „Przy założeniu, że skok odbywa się po paraboli (…)” (s. 325), tymczasem nie jest to założenie, tylko wynik uzyskany przy założeniu braku oporu powietrza w ruchu będącym rzutem ukośnym w górę w polu grawitacyjnym. Szkoda, że nie zostało to tak ujęte,

bo wtedy pochodzenie podanych wzorów byłoby zrozumiałe również dla uczniów liceów. Niedosyt budzi też brak odsyłaczy do publikacji naukowych – w bibliografii wyspecyfikowane są jedynie podręczniki. Oczywiście te drobne usterki nie wpływają znacząco na jakość książki. Jest ona bardzo wartościową i ciekawą pozycją, która powinna zainteresować każdego czytelnika o otwartym umyśle.