اکنون در آستانه هزاره جدید، مفاهیم علمی، فلسفی و ایدئولوژیکی مربوط به دو مبحث تکنولوژی و بیولوژی، در حال دگرگون شدن است که بخشی از آن نتیجه کشفیات جدیدی است که در زمینه ­های مختلف تحقیقاتی رخ داده­اند. خودسازماندهی­های مجذوب­کننده سیستم­های ساده در طبیعت، امروزه توجه بسیاری از دانشمندان در زمینه ­های مختلف علمی را به خود جلب کرده است. پیشرفت علم کامپیوتر و امکانات جدیدی که این علم در اختیار دانشمندان قرار داده نیز تحقیقات پیچیده­ای را در این زمینه میسر ساخته است. هم­چنان که شبیه­سازی­های کامپیوتری نشان می­دهد، دو علم بیولوژی و تکنولوژی با تمام پیچیدگی­هایشان براساس قوانین مشابه و ماوراء شکل گرفته­اند. با ترکیب این دو علم می­توان به عرصه جدیدی از دانش وارد شد که امکان نوآوری­های بیشتر را در زمینه ­های مختلف فراهم می­آورد. در فرهنگ بریتانیا واژه بیونیک، “ساختسیستم­های مصنوعی که دارای برخی از ویژگی­های موجودات زنده هستند” تعریف شده است. متشابه بودن واژه بیونیک و بیولوژی (زیست­شناسی) ما را متوجه ارتباط این علم با موجودات زنده می­ کند. در ابتدای امر، بیونیک به کاربردهای علمی منحصر می­شد و طرح­هایی را که اساس شکل­ گیری آن­ها موجودات زنده بودند بررسی می­کرد. در بازه زمان تعریف جامع­تری بدست آمد: “بیونیک عبارت است از هنر بکار گرفتن دانش سیستم­های زنده برای حل مسائل فنی”. این تعریف مبین این است که بیونیک از ابتدای حیات انسان همواره با ما همراه بوده و بسیاری از پژوهشگران پیش از آن که بیونیک به این نام معروف شود، آن را بکار گرفته­اند. می­توان گفت بیونیک یک انضباط بین علمی است که برای بهبود طراحی، ساخت ابزارها و ماشین­های مورد استفاده بشر، بکار گرفته می­ شود و دستاوردهای بسیار سودمندی به بشر داده است. هدف اصلی و پرفایده از بکارگیری این دست­آوردها این است که به جای بازآفرینی از موجودات زنده، اصول و قواعد طبیعت و سازگاری آن­ها با یکدیگر مورد مطالعه قرار گیرد. به بیان ساده­تر، بیونیک تأکید بر استفاده­ی صحیح از منابع طبیعی و عدم تخریب محیط زیست دارد. هم چنین با نیم نگاهی به مسائل فنی و تکنولوژیکی خواستار طراحی به روش طبیعت است. ضرورت طرح­ 1- سیستم­های زیستی میلیون­ها سال است برای توسعه و تکامل بهینه شده ­اند. 2- آن­ها به صورت چرخه­هایی از مواد هستند که پشت سر هم با یکدیگر ترکیب شده و مواد زائد را مصرف می­ کنند. 3- سیستم­های زیستی بر مبنای اصل خود سازمان­دهی[1] کار می­ کنند (سیستم­هایی که خودشان تولید، تنظیم، تولید نسل و بهینه­سازی می­ کنند). 4- سیستم­های زیستی در اثر عوامل تکاملی در جهت افزایش بهره­وری توسعه پیدا کرده ­اند. برای مثال گیاهان می­توانند نیازهای خود را کاهش دهند، تهیه آب را بهبود بخشند، بهتر از نور استفاده کنند و در شرایط ناسازگار مقاومت بیشتری از خود نشان دهند. 5- سیستم­های زیستی می­توانند با جذب حداقل انرژی زنده بمانند و تولید نسل کنند. 6- سیستم­های زیستی دارای توانایی برای نو شدن و ایجاد دوباره اجزاء خود می­باشند بدون اینکه تغییری در ساختار اساسی آن­ها ایجاد شود. 7- سیستم­های زیستی شامل تعداد کمی از عوامل اساسی هستند که با یکدیگر در یک راه همکاری می­ کنند و تعداد زیادی از عملکردهای حیاتی را می­توانند تولید نمایند (اصل حداقل نیروی مصرف شده). اهمیت ساختارهای زیستی در حوزه فناوری از سال 1960 به بعد افزایش یافته و از همین سال نیز بیونیک به صورت یک علم ویژه درآمده است و امروزه بر اهمیت بیونیک افزوده می­ شود. (علیرضا منصوریان و سید مهدی گلستان هاشمی، ص40 و 41) -3- تعریف علم بیونیک بیونیک[2] از ترکیب دو کلمه زیست­شناسی[3] وتکنیک[4] تشکیل شده است ودر فرهنگ لغت­های مختلف “بیونیک” را با تعابیر مختلفی معرفی کرده ­اند. فرهنگ لغتوبستر[5]بیونیک را کاربرد اصول زیست­شناسی برای مطالعه وطراحی سیستم­های مهندسی توصیف نموده است.طبق تعریف جانین بنیوس[6] (1997)، نویسنده کتاب بیومیمیکری[7]، بیونیک علم مطالعه مدل­های طبیعت و الهام گیری از این طرح ها و فرایند­ها برای رفع مشکلات انسانی است. یکی از مهم­ترین رسالت­های متخصصان بیونیک آن است که با دیگر متخصصان این علم در سایر نقاط جهان ارتباط برقرار کنند. متخصصان بیونیک در مورد مشکلات موجود، از قبیل تغییرات آب و هوا ، بروز شکاف در لایه­ی ازن، رو به پایان رفتن ذخایر انرژی،نابودی محیط­های زندگی، افزایش رو به رشد قحطی و گرسنگی در جهان سوم، راه­ حل­های علمی و عملی در نظر دارند. فراورده­های صنعتی همواره احتیاج به تجدید نظر دارند. در واقع آنها را باید به گونه ­ای تولید کرد که دوستدار محیط زیست باشند وبین آنها و طبیعت هماهنگی باشد. مهندسی خلاقیت بیونیکی را می­توان به عبارتی علم استفاده از نتایج تکاملی زیست­شناسی دانست. ایده­ بیونیک بر این حقیقت استوار است که تکامل به طور مداوم در طبیعت در حال انجام است وفناوری های حیات بهترین حالت و نظم را با یکدیگر دارند. به همین جهت لازم است برای فناوری­های مدرن از حالت­های تکاملی حیات الگوبرداری شود. بیونیک رویکرد خلاقی است که به مسائل موجودات زنده و ماشین­ها از طریق گرد­آوری پژوهش­های زیست­شناسان، روانشناسان، ریاضی­دانان، مهندسان و ………. می­نگرد. بیونیک محدود به رشته­ای خاص نیست، بلکه برای بخش گسترده­ای از مسائل قابل اجراست.بیونیک رفتار مکانیسم­های زنده را به طور منظم بررسی می­ کند به نحوی که اصول کشف شده از این مطالعه را می­توان در سیستم­های دست­ساز بشر استفاده نمود. البته کاربرد بیونیک به میزان تفاهم و همکاری بین رشته­ای میان متخصصان بستگی دارد که می تواند موجب پیشرفت روز افزون فناوری­ها گردد. عده­ای بیونیک را هنر به کار گرفتن دانش سیستم­های زنده برای حل مسائل تکنیکی می­دانند، هدف از علم بیونیک تولید ماشین­ها و مواد پیچیده­تر به وسیله­ تقلید از طبیعت است. طبیعت بدون ایجاد آلودگی محصولاتی تولید می­ کند که از لحاظ کاری بسیار بهتر از تولیدات دست­ساز بشر عمل می­ کنند. برای مثال در مقیاس برابر، استخوان سخت­تر از فولاد است. دلیل این مهم چیست؟ پاسخ این سوال به طراحی مهندسی استخوان در سطح مولکولی بر می­گردد. پژوهشگری به نام گیت بیان می­ کند که موفقیت ساختارهای زنده به طراحی و تقارن کوچک­ترین اجزای آن­ها برمی­گردد. در دهه­های اخیر علاقه به تقلید از طبیعت گسترش پیدا کرده است و بسیاری طرح­ها از طبیعت الهام گرفته شده که برای پیشرفت صنایع از آن­ها استفاده می­ شود. این الهام­گیری­ها، اندیشه­ها، خط تولید­ها و استراتژی­ های بازاریابی را تغییر می­دهند. به همین دلیل است که شرکت­های تولیدی به الگوهای طبیعت اهمیت می­ دهند و از این طریق فعالیت­های تحقیق و توسعه­ مبتنی بر بیونیک همواره محصولات جدیدی طراحی و تولید می­ کنند. اهمیت این موضوع به این دلیل است که درس­های طبیعت به طور دقیق ظرفیت تکمیل کردن نیازهای انسانی را دارند و به توسعه­ یک دید جدید در طراحی کمک می­ کنند. جانوران و گیاهان دارای ساز و کارهای بسیار متنوعی هستند. پیچیدگی یک ویژگی حتمی و ممتاز آن­ها است. با بهره گرفتن از تکنیک­های تحلیلی پیشرفته می­توان بسیاری از این ساز و کارها را درک کرد و در توسعه­ فناوری­های پیشرفته از آن­ها استفاده نمود. در این خصوص دکتر ویلینسکی بیان می­دارد که طبیعت چند جانبه­ترین ، عملی­ترین ، دقیق­ترین، بی­ضررترین و برای محیط زیست دوستانه­ترین راه­حل­ها را در پیش روی ما گذاشته، فقط کافی است دقت نظر داشته باشیم و آن­ها تشخیص بدهیم و سپس با داشتن درک فنی آن­ها را در صنعت پیاده کنیم و به آن­ها جنبه­ علمی ببخشیم. به طور کلی، طبیعت با تنوع زیاد در ساختارهای کارآمد، منبع بسیار مناسبی برای الگوگیری خلاق و کشف راه ­های جدید برای حل مسائل مختلف است. نمونه­های بسیار زیادی در طبیعت وجود دارد که می­توانند ابزارهای خلاق در فرایند خلق راه­حل­ها برای مشکلات باشند. قاعده­های تکامل زیست­شناختی می­توانند برای تعیین هدف­ها و اصول عملکرد­های ساختار­ها و سازمان­ها استفاده شوند و همچنین یک مدل برای راه­ حل­های تعیین شده ارائه کنند.در این حوزه­ مهندسی خلاقیت بیونیکی با بررسی خلاقیت­های طبیعت راهکارهای ایده آلی برای فناوری و جهان مهندسی ارائه می­نماید. به طور کلی، مهندسی خلاقیت بیونیکی در طی 3 مرحله مشکلات و مسائل فناوری را مورد بررسی قرار می­دهد: 1- بررسی مسئله، عناصر و نیازهای اساسی برای حل کردن مشکل؛ 2- نمونه­هایی از طبیعت کاوش و بررسی می­ شود که مشکل را حل می­ کند؛ 3- راه­حل طبیعت به راه­حل فناورانه تبدیل می­گردد. پژوهشگری به نام بنیوس (نویسنده کتاببیومیمیکری) بیونیک را راهی برای ارزیابی و بررسی طبیعت می­داند که علاوه بر استخراج اطلاعات از طبیعت، یادگیری و ایده­یابی از جهان طبیعت را مورد اهمیت قرار می­دهد. البته ایده­یابی مستلزم این نیست که تنها حیوانات و گیاهان برای به دست آوردن مواد خام مثل قندها، اسید آمینه­ها، نمک ها و …. مطالعه شوند، بلکه کنترل تشکیل و شکل دادن این مواد نیز بسیار مهم است و مکانیسم های به هم پیوستگی مواد برای شکل­گیری­های لازم، بسیار اهمی خرید اینترنتی فایل متن کامل : ت دارد. پروفسور وینسنت[9]، رئیس مرکز بیومیمتیک در دانشگاه ریدینگ[10]انگلستان، بیومیمتیک را استخراج طرح و ایده­یابی از طبیعت تعریف کرده است. دکتر بنیوس[11] بیان می­دارد که انسان باید شبیه یک برگ انرژی را تحت کنترل خود درآورد، مواد غذایی همانند چمنزار تولید کند، نخ­هایی مانند عنکبوت خلق کند، کیفیت سرامیک­ها مانند صدف­­ها باشد و راه ­اندازی یک تجارت مانند ایجاد یک جنگل با درختان غول پیکر در نظر گرفته شود.