Будівельне мистецтво людей і природи розвивається за єдиним принципом – економія матеріалів та енергії.
Здавна викликають здивування і різні конструкції живої природи. Ось,
наприклад, земельні роботи: створення заглиблень, ям, тунелів, печер. Спосіб
конструювання, що нагадує ткацтво, використовується для створення гнізд, пасток,
коконів. Вражають легкість та витонченість сітки павука, його павутиння
відрізняється дивовижною міцністю при малій масі.
Захоплює будівельне мистецтво домівки медоносних бджіл – строга геометрія їх сотів, яка складається із правильних шестикутників – комірок. Дивовижні споруди мурах, термітів. Вражають коралові острови та рифи, утворені вапняними скелетами коралових поліпів.
Для кристалічного стану речовини характерні порядок, закономірність, симетрія розміщення атомів і молекул, періодична повторюваність їх у просторі. Прикладом таких чудових кристалів є сніжинки (поворотна симетрія). А у живій природі це гідри, квіти, радіолярії.
Твердий матеріал у кістках розміщений у відповідності із
напрямком головних напруг. Це можна побачити, якщо розглядати поздовжній розріз
верхньої частини кістки стегна людини і криву кранову балку, що працює на згинання
під дією вертикального навантаження, розподіленої на деякій ділянці верхньої
поверхні. Наприклад, Ейфелева башта нагадує за будовою трубчасті кістки людини.
Є подібність і у зовнішніх формах конструкції.
Для сучасної архітектури і будівельної техніки характерні
«приклади» живої природи. Адже сучасні вимоги – це міцність і легкість. Ці
вимоги задовольняють використанням таких матеріалів, як сталь, залізобетон,
алюміній, армоцемент, пластмаси та інших
нових сплавів і з’єднань. Широкого застосування набули ґратчасті
просторові системи. Їх прототипи є «каркасами» стебла або стовбура дерева,
утворених із більш міцного матеріалу ніж інший матеріал рослин, виконуючи
біологічну та ізолюючу функції. Це і система жилок листка дерева, і гратка
кореневих волосків. Такі конструкції нагадують кошик, дротяний каркас абажура,
вигнуту гратку балкону і т. п. Італійський інженер П. Нерві використав
принцип будови листка дерева для покриття залу Туринської виставки, завдяки
цьому легка і тонка конструкція перекриває без опор 98-метровий простір.
Будівники підводних будинків взяли ідею конструкції
комфортного п’яти кімнатного будинку «Морська зірка», у другій підводній
експедиції Жака Іва Кусто, під назвою, «Преконтинент-ІІ», у морської зірки, а
обриси у американської підводної станції «Сілеб» нагадують восьминога.
З метою підвищення міцності матеріалів фізико-хіміки
звернулись до вивчення найменших структур і розробляють технологію виробництва
надміцних матеріалів, які складаються із великої кількості найтонших волокон,
плівок, зерен за принципами підказаними живою природою.
Створюючи ту чи іншу конструкцію, природа вирішує багато
задач – враховуючи пір зовнішнім механічним діям і фізико-хімічним впливам
середовища, забезпечуючи рослини водою, повітрям, сонцем. Всі ці задачі
розв’язуються комплексно, все підкоряється єдиній задачі і єдиному ритму життя
організмів. У рослинах не побачиш вільно підвішених водопровідних капілярів, як
у спорудах людини. Крім задачі рівномірної і постійної подачі води, вони
виконують і механічну функцію, сприяючи опору зовнішнім механічним діям
середовища.
А якщо уявити собі можливість самовідновлення
конструктивного матеріалу, властивого живій природі!
Будівельне мистецтво, озброєне біонікою, створить світ
конструкцій і будинків більш природній і досконалий, ніж той, до якого ми
звикли.
Немає коментарів:
Дописати коментар