仿生學在工業設計中的應用

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仿生學在工業設計中的應用

摘要:仿生學一直在工業設計中發揮著重要的作用,在人們的生活當中許多的物品設計靈感以及設計的原理都來自于仿生學的研究結果。仿生學的研究是將人們的工業生產與大自然的藝術相結合,體現了人們對大自然的熱愛之情。本文就仿生學的研究分類進行分析,探究仿生學在工業設計中的具體運用。

關鍵詞:仿生學;工業設計;大自然

實際上仿生學的涉及范圍十分的廣泛,如生物、物力、機械、美學等方面。仿生學是指相關的研究人員根據大自然中的植物與動物的行為、外貌形狀、生理機能等特點,進行相關聯的創造設計。許多仿生學中的研究假設都可以通過工業技術來實現,并且工業設計中加入仿生學的研究之后,許多工業產品的功能更加的實用,給人們的生活帶來極大的便利。

1仿生學在工業設計中的研究方法

在實際的仿生學進行研究當中,一般采用建立模型的方法進行研究,在建立模型時,主要分為“創造生物模型”和“技術模型”兩種。創造生物模型主要是根據生物的生理結構形態以及生物的功能出發,進行工業產品的設計,屬于一種簡單直接的研究方法。技術模型則是一種較為抽象的研究,其主要從生物的結構形態著手研究,根據的生物的結構進行分析,研究出相應的科學數據,再根據其科學數據進行工業產品的研究。簡單來講,根據創造生物模型研究出的工業產品具有基本生物的外觀特點,但根據技術模型研究出的工業產品,卻不一定具備生物的外觀形態,而是更加的重視生物的內在功能特點,從抽象的生物原理中找尋適合技術模型本身發展的技術[1]。

2仿生學與工業設計具體的結合方式

2.1形態仿生

在大自然中不同的物種之間具有不一樣形態,其形態之間具有自身獨特的特點,在仿生學中人們對不同的物種進行研究,分析他們的形態特點以及其自身形態帶給物種的優勢。形態仿生中具體分為具象仿生與抽象仿生,具象仿生即是根據生物本來的形態進行設計,例如:科學家科拉尼通過觀察鯊魚的形態,研究出“HM1超高速懸浮列車”,解決以往磁懸浮列車因為超高速行駛而產生的阻力問題,使磁懸浮列車的研究前行了一大步??评釋Ⅴ忯~的形態結合到磁懸浮列車的研究中,不僅使磁懸浮列車的運行更加高速、安全,還使磁懸浮列車具有鯊魚優美的外觀形態[2]。對仿生學中抽象的形態的研究,一般用于人們平常生活中使用的物品,其設計時將生物的形態與人們的主觀意識相結合,讓使用者在使用時不僅能夠感受到生物形態的特點,也能感受到設計者的思維理念。例如:設計師柳宗理的“蝴蝶凳”,此設計中充分的展示了抽象設計的理念,其整體的形狀與蝴蝶的形態相似,但是在經過設計師的設計之后使凳子仿佛“活了”過來,使本來“死板”的蝴蝶形象變成翩翩起舞的靈動蝴蝶,給人一種韻律的美感體驗[3]。

2.2功能仿生

功能仿生在工業設計中運用的更加廣泛,根據生物的功能特點進行設計,在某一方面功能仿生與結構仿生會產生一定的重合,例如:人們對飛機的外觀進行設計時,仿照了鳥類結構的特點以及其飛行功能的特點。但實際上功能仿生不僅僅局限于此,例如雷達的發明根據蝙蝠的聲波功能設計,蝙蝠在夜間飛行不會撞擊到任何的事物,因為蝙蝠在飛行的過程中會發出聲波,通過聲波的回傳進行飛行方向的判斷。于是相關的科學家根據這一功能研究出雷達探測器,并將其運用在飛機上,使飛機在空中進行高速飛行時也可以有效對空中的障礙物進行閃避,保障了飛機的飛行安全。

2.3結構仿生

無論人們的科學技術如何的進步,人們在對大自然進行觀察時,仍舊可以感受到大自然“鬼斧神工”的魅力。在近代隨著工業的發展,人們對結構仿生的研究更加重視,經驗表明根據生物結構特點設計出的工業品,不僅實用功能較好并且外觀極具美感。例如:科拉尼所設計的“卵形杯具”。其設計靈感來源于母體的卵巢形狀,科拉尼認為生物能夠在母體中孕育如此長的時間,代表卵的結構十分的富有生命力,在之后的研究設想中,科拉尼認為卵形可以使其內部的溫度均勻的散發,使其熱量能夠以最快的速度進熱量的傳遞。于是便根據卵形的這一結構特點,設計出卵形杯具,而在實際的運用中也證明卵形杯具具有極好的受熱性,并且卵形杯具通過科拉尼的設計具有獨特的美感,給人展示出一種生命的活力。

2.4色彩仿生

色彩的仿生學在工業設計中運用的更加廣泛,具體的運用方式是在產品的設計當中將生物的顏色融入其中,使產品的外觀更加具有美感,使用者在使用時也能感受到大自然的魅力。

3結束語

綜上所述,仿生學對工業的設計具有十分巨大的作用,仿生學與工業技術相結合,推動了科學技術的發展。因此,在未來無論科學技術如何的發展,其設計的靈感仍舊離不開大自然中的生物特點,對仿生學加大研究力度十分重要,將仿生學與工業設計相結合將會使人們的生活更加美好、便利。

參考文獻:

[1]閆莉.論“仿生學原理”在工業設計中的應用研究[J].中國包裝工業,2015(19):75.

[2]張崟.淺談仿生學在工業設計中的應用[J].廣東輕工職業技術學院學報,2008(1):74-76.

[3]左鐵峰.仿生學在工業設計中的運用[J].裝飾,2004(5):20-21

作者:覃小航 單位:襄陽汽車職業技術學院

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