Рассылка

Подпишитесь на рассылку, и вы всегда будете в курсе последних событий

БИОНИКА

Бионика (англ. bionics; БИО + ЭлектроНИКА) — научная дисциплина, действующая на стыке биологии, кибернетики и электроники, предметом которой является применение свойств живых организмов в целях создания более совершенных искусственных систем, в частности, приборов, механизмов, средств и т.д.

Синонимы: биомиметика, биогноз, биомимикрия, биоинженерия; бионическая креативная инженерия.

Данная дисциплина рассматривается как раздел кибернетики, в котором рассматриваются вопросы применения принципов действия живых систем и использования биологических процессов для решения инженерных задач.

Исследования в области бионики направлены на изучение процессов, систем и функций, встречающихся в природе, для создания новых устройств и инженерных решений. Ныне основное внимание в исследованиях бионики сместилось на разработку технологий.

Уже сейчас в медицине бионика означает замену или усовершенствование органов (или других частей тела) механическими версиями. Бионические имплантаты отличаются от простых протезов тем, что очень точно имитируют исходную функцию или даже превосходят её.

Индустрия бионики развивалась в четырех основных областях применения: зрение, слух, ортопедия, небольшая разношерстная группа имплантатов, которые улучшают сердечные и неврологические функции.

Основное отличие бионики от биоинженерии (или биотехнологии) заключается в том, что биоинженерия использует живые вещества для выполнения определённых промышленных задач, например: выращивание дрожжей на нефти для получения пищевых белков, использование микроорганизмов, способных концентрировать металлы из низкосортных руд, и переваривание отходов бактериями в биохимических батареях для подачи электроэнергии. Бионика же рассматривает саму природу как базу данных решений, которые уже работают, что ведёт к сознательному копированию примеров и механизмов из природных организмов.

В кибернетике бионика привела к созданию искусственных нейронов, искусственных нейронных сетей и т.д.

Смежными с бионикой сферами являются биоэлектроника, нейробионика и оптоэлектроника.

Биоэлектроника – дисциплина, охватывающая применение электроники в биологических процессах.

Ключевым направлением биоэлектроники является использование микро- и наноэлектроники для взаимодействия с биологическими материалами.

В результате исследований разработаны бионические протезы, биосовместимая микроэлектроника, бионические приводы, бионические датчики и гибридные схемы.

Нейробионика – дисциплина, предметом которой является воспроизведение функций нервной системы по обработке, передаче и хранению информации в искусственных устройствах и программном обезпечении.

Нейробионика тесно связана с биоэлектроникой, биомиметикой и всё чаще с оптоэлектроникой: в частности, в области разработки и внедрения новых датчиков с имплантируемыми микросистемами, а также управления нервной активностью.

Оптоэлектроника – выделившаяся на основе бионики дисциплина, предметом которой является разработка электронных устройств, которые генерируют, обнаруживают или управляют светом.

Первоначально рассматривавшаяся как область фотоники, оптоэлектроника произвела революцию в повседневной жизни благодаря приложениям, связанным с коммуникацией и передачей информации. Благодаря недавним разработкам в области оптогенетики, которые позволяют генерировать электрическую активность в возбудимых клетках, в том числе в головном мозге и сердце, оптоэлектроника в настоящее время обладает значительным потенциалом в медицинской бионике, начиная от фотодинамической терапии и имплантатов сетчатки до контроля эпилепсии с помощью света и миниатюрных флуоресцентных микроскопов.

Поделиться
Отправить
Класснуть
Вотсапнуть