«Многие умные идеи заимствованы у природы»

Профессор Кезель, что же такое бионика?
Бионика — это междисциплинарная наука, находящаяся на стыке естественных наук (где в качестве базы выступает биология) и инженерных наук. Последние рассматриваются скорее как прикладные науки. Это дает возможность таким дисциплинам, как архитектура или логистика, оптимизировать свои процессы по аналогии с природой. 

Что может бионика?
Бионика может решать проблемы, которые не поддаются спонтанному решению в рамках монодисциплинарных подходов или вовсе неразрешимы. Всякий раз, когда возникает необходимость в одновременном рассмотрении нескольких или многих аспектов, техника сталкивается с серьезными проблемами. Изучая биологические системы, часто можно найти многообещающие подходы, ведь около 3,4 миллиарда лет эволюции и примерно 20 миллионов различных видов на нашей планете представляют собой неисчерпаемый источник идей.  

Биологические структуры почти всегда оптимизированы с точки зрения использования ресурсов по принципу «столько, сколько нужно, и как можно меньше». Поэтому продукты или процессы, созданные на основании биологической модели, обычно более эффективны — это возможность экономить энергию и сохранять климат. 

Какие продукты или способы применения вы считаете наиболее интересными?
Многие умные идеи заимствованы у природы. Покрытие, имитирующее акулью кожу, снижает аэродинамическое сопротивление самолетов и кораблей, что позволяет экономить топливо. Также на ее основе была создана нетоксичная подводная краска, которая защищает корабли и аквакультуры от обрастания ракушками. 

Эффект сальвинии, получивший свое название от рода плавающих папоротников Сальвиния, вдохновил на создание покрытий, которые при нанесении на корпус судна позволяют ему плавать на воздушном слое, что также благоприятно сказывается на эффективности и состоянии окружающей среды. 

Одна гениальная идея пришла из пустыни: жук-чернотелка известен своей способностью получать питьевую воду из влажного воздуха. Поверхность его тела стала прототипом для технических туманоуловителей, используемых в засушливых регионах. 

Легкие конструкции в автомобилях и самолетах, форма которых повторяет биологические образцы, также очень эффективны — это экономит материалы и энергию.  

Сюда же можно добавить самовосстанавливающиеся материалы, такие как бетон, который может заполнять мелкие трещины. И даже искусственный интеллект подражает живой природе: нейронные сети имитируют работу человеческого мозга, когда он учится и обрабатывает информацию. 

В каких областях бионических исследований вы видите особый потенциал?
Честно говоря, во всех! Наиболее актуальной на сегодняшний день я считаю проблему функционализации поверхностей: снижение сопротивления имеет огромное значение для климата! То же самое касается пассивного охлаждения поверхностей. Материаловедение также обладает огромным потенциалом. Цель заключается в том, чтобы сделать материалы умными, самовосстанавливающимися и возобновляемыми. Не стоит забывать и о вспомогательных медицинских системах, адаптивных и интеллектуальных. Или об обработке информации, например, для управления большими данными.  
Как видите, работы — непочатый край!