«Дизайн от природы» — поток о красивых и функциональных дизайн-решениях в архитектуре, транспорте и инфраструктуре разных стран, основанных на принципах биомимикрии. Биомимикрия (от греч. bios — жизнь и mimesis — подражание) — это направление дизайна, использующее природные механизмы как образец для создания инновационных решений. Поток выходит при поддержке Samsung Galaxy S III — смартфона, объединившего современные технологии и лаконичность природных линий.

 

СКОРОСТНЫЕ ПОЕЗДА WEST JAPAN RAILWAY COMPANY

Источники вдохновения: клюв зимородка и перья совы

 

Инженерам West Japan Railway Company удалось применить свои знания в орнитологии, чтобы разработать высокоскоростной поезд, который путешествует на 10% быстрее и использует на 15% меньше электричества, чем поезда предыдущего поколения. Поезда, которые находились в эксплуатации до того, были способны путешествовать со скоростью до 300 км/час, однако уровень шума, который они при этом производили, превышал все допустимые стандарты, и поездам приходилось ездить ниже максимально возможной скорости. Главными виновниками шума оказались дизайнерские недочеты — круглый нос и форма пантографа, выступа над локомотивом, который соединяется с проводами.

Когда скоростной поезд предыдущей модели преодолевал тоннель, уровень производимого шума оказывался особенно высоким. Это происходило потому, что поезд попадал из одной среды в другую, которая оказывала большее сопротивление (воздух в тоннеле). То же происходит и когда зимородок ныряет в воду, однако зимородку удается свести к минимуму уровень шума за счет оптимального устройства своего клюва: более узкого на кончике и более широкого у головы. Эту обтекаемую форму инженеры и решили придать передней линии поезда, чтобы так же плавно рассекать воздух, а не выталкивать его при прохождении тоннеля.

Чтобы снизить шум, который производит пантограф, инженеры добавили к нему небольшие дополнительные структуры, которые закручивают воздух во множество маленьких вихрей. Этот способ использует сова для своего бесшумного полета — ее перья имеют зубчатые очертания, которые действуют сходным образом.

 

НЕБОСКРЕБ-ГНЕЗДО, ТОКИО

Источник вдохновения: паутина

 

В 2010 году финалистом ежегодного конкурса Evolvo на строительство небоскребов стало высотное здание необычной формы. По структуре и механизму строительства небоскреб напоминает паутину — роботы закручивают бетонные нити вокруг углеродного каркаса, а затем покрывают полученную конструкцию внешней стальной сетью. Плотность стальной сети программируется — например, может варьироваться в зависимости от получаемого света и тепла, чтобы создать однородно освещенное и прогреваемое здание. Ветвящаяся внутренняя структура походит на дерево, и это позволяет добавлять модули, создавая сложные многоуровневые композиции.

Небоскреб разработан для Токио, города со сложными климатическими условиями, высокой плотностью населения и риском сейсмической активности. Получившееся здание способно адаптироваться к самым разным условиям и может программировать свое состояние при помощи роботизированных конструкций.

 

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНАЯ СЕТЬ ТОКИО

Источник вдохновения: плесневый гриб Physarum polycephalum

 

В 2000 году исследователи университета Хоккайдо экспериментально доказали способность плесневого гриба Physarum polycephalum эффективно проходить лабиринты. Экспериментальное условие сводилось к поиску овсяных хлопьев на другом конце лабиринта. В поисках еды Physarum polycephalum выбрасывает жгутики протоплазмы во все стороны, сканируя окружающую среду. Когда еда найдена, жгутик, которому удалось найти самое эффективное решение, разрастается, в то время как остальные постепенно исчезают.

Спустя десять лет та же исследовательская команда решила проверить способность плесени находить решение более сложной задачи — проектировать транспортные системы. Для этого ученые разметили плесень на карте железнодорожной сети на месте Токио, а кусочки еды — на местах крупнейших транспортных узлов. Через 23 часа плесень выстроила эффективный путь к каждому городу — и, что удивительно, та сеть, которую построила плесень, совпала с уже существующей железнодорожной системой Токио.

Сейчас исследователи разрабатывают компьютерную программу, которая бы моделировала логистику Physarum polycephalum. Возможно, таким образом решения плесени будут учитываться при проектировании дорог, которые будут соединять крупные города.

 

КОММЕНТАРИЙ ЭКСПЕРТА

Эдуард Хайман,
архитектор, дизайнер, исследователь интерактивной архитектуры, кандидат наук

  

 «Биомиметика, или бионика, за последние 50 лет сильно продвинулась от повторения форм биологических существ к принципам генезиса, из-за которых тот или иной биологический вид приобрел выигрышные свойства в процессе эволюции — как, например, в случае высокоскоростного японского поезда. Такой подход позволяет эффективно интерпретировать не только внешность, но и внутренний потенциал природных решений и добиваться существенного прироста полезных свойств у транспортного средства, архитектурной конструкции или устройства.

При проектировании биомиметических зданий на сегодняшний момент в качестве основной тенденция можно отметить основное внимание к оболочке здания (его коже) как сложной адаптируемой структуре, способной регулировать взаимоотношения внутреннего и внешнего пространств.

В традиционных решениях фасад здания отвечает обычно только за прозрачность, а за все остальное отвечает система кондиционирования и вентиляции. В идеале кожа здания должна одновременно гибко управлять обменом тепла, светом, влажностью, информационными потоками. Такой принцип, частично реализуемый в проекте токийского небоскреба, содержит потенциал для расширения и непредопределенности формы здания».

 Текст: Марина Анциперова