Praca nagrodzona na XVII Wrocławskich Targach Książki Naukowej (16-18 marca 2011 r.) Nagrodą Główną - Pucharem Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego - w konkursie na najtrafniejszą szatę edytorską książki naukowej.
Podręcznik omawia możliwości wykorzystania wiedzy przyrodniczej do rozwiązywania zagadnień technicznych. Przedstawia bogactwo występujących w przyrodzie form i realizowanych przez nie funkcji mogących być wzorcem dla innowacyjnych projektów w budowie maszyn i w innych dziedzinach techniki. Podaje przykłady zaskakujących analogii pomiędzy zasadami i regułami dotyczącymi budowy i działania organizmów oraz urządzeń technicznych. Omawia nowoczesne, ukierunkowane na przyrodę metody projektowania. Przytacza przykłady zrealizowanych rozwiązań wzorowanych na przyrodzie oraz koncepcji i pomysłów mogących być inspiracją do twórczej działalności inżynierskiej. Podręcznik niewątpliwie przyczyni się do lepszego przygotowania nowej kadry inżynierów przyszłości. Wobec niezwykle dynamicznego rozwoju badań bionicznych w świecie i pojawiających się coraz częściej nowatorskich konstrukcji wzorowanych na przyrodzie, może wypełnić istniejącą w tej dziedzinie lukę.
- Spis treści
-
Wstęp 9
1. Bionika – rys historyczny 11
1.1. Naśladowanie przyrody w przeszłości 11
1.2. Powstanie i rozwój bioniki 24
2. Nauka o przyrodzie ożywionej i życie na Ziemi 31
2.1. Zarys rozwoju nauk o przyrodzie ożywionej 31
2.2. Systematyka i pojęcie gatunku 45
2.3. Rozwój życia na Ziemi 50
2.4. Zarys współczesnej teorii ewolucji 73
3. Zasady budowy maszyn i urządzeń 79
3.1. Systemowy model maszyny 79
3.2. Analogie w budowie organizmów i maszyn 102
3.3. Prędkość i moc jednostkowa 116
4. Strategie i metody wykorzystania bioniki 121
4.1. Poszerzenie wiedzy inżynierskiej o wiedzę przyrodniczą w dydaktyce 122
4.2. Wykorzystywanie badań przyrodniczych poznawczych w technice 130
4.3. Badania przyrodnicze wspomagane badaniami modeli technicznych 132
4.4. Animacja modeli wymarłych gatunków z wykorzystaniem wiedzy przyrodniczej 136
5. Bionika w innowacyjnym projektowaniu maszyn i urządzeń 143
5.1. Metody projektowania innowacyjnego z wykorzystaniem bioniki 148
5.2. Zasady współpracy zespołów i struktura procesu projektowania z wykorzystaniem bioniki 162
5.3. Metody określania stopnia analogii 170
6. Budowa organizmów, przenoszenie i wytwarzanie sił 177
6.1. Układ oporowy 177
6.2. Układ mięśniowy 195
7. Informacja, odbiór, przetwarzanie i wysyłanie sygnałów 207
7.1. Układ nerwowy i jego budowa 207
7.2. Narządy i sposoby odbioru i przekazywania informacji 222
8. Mobilność – systemy, narządy, sposoby poruszania się 261
8.1. Pływanie 264
8.1.1. Urządzenia wzorowane na organizmach pływających 286
8.1.2. Koncepcje i pomysły 293
8.2. Pełzanie 296
8.2.1. Urządzenia wzorowane na organizmach pełzających 317
8.2.2. Koncepcje i pomysły 322
8.3. Kroczenie, bieganie i skakanie 324
8.3.1. Bezkręgowce 325
8.3.2. Kręgowce 346
8.3.3. Urządzenia wzorowane na organizmach kroczących, biegających i skaczących 358
8.3.4. Koncepcje i pomysły 365
8.4. Latanie 368
8.4.1. Urządzenia wzorowane na organizmach latających 390
8.4.2. Koncepcje i pomysły 395
9. Manipulacja i unikanie zagrożeń 399
9.1. Narządy i sposoby manipulacji 399
9.2. Unikanie zagrożeń 420
9.3. Urządzenia manipulacyjne wzorowane na organizmach 427
9.4. Koncepcje i pomysły 429
10. Urządzenia i budowle 433
10.1. Urządzenia i budowle służące przeżyciu i przedłużeniu gatunku 434
10.2. Urządzenia i budowle wzorowane na przyrodzie 458
11. Dalsze kierunki rozwoju bioniki 467
Źródła ilustracji i tabel 479