仿生工程
bionic engineering
定义:模仿生物功能原理解决工程问题的工程技术。
学科:机械工程_机械设计与制图_机械设计_机械仿生学
相关名词:仿生设计 机械仿生学 工程仿生学
【延伸阅读】
仿生工程是仿生学和工程学的有机结合,目的是模仿生物的功能或原理来解决实际工程问题。它研究不同生物所具有的特殊功能和特性机理,探索适合工程应用的途径和方法,并最终应用于工程实践和产品中。
仿生工程是生命科学、物质科学、数学与力学、信息科学、工程技术以及系统科学等的交叉学科,在车辆工程、航空航天、建筑工程、医疗健康和机器人等领域都有广泛的应用。例如,2005年德国奔驰汽车公司曾推出一款仿生概念车——bionic,它以箱鲀(一种生活在热带的鱼类,外表光滑,前脸较小)的外观为设计原型,风阻系数仅为0.19。航空航天装备所使用的蜂窝夹层板、蛋壳形的建筑物、生物医学工程中的假肢,以及各种形态的仿生机器人,都是仿生工程的生动实例。
当前,仿生工程的研究已在某种程度上改变了人们对传统工程的认识与理解。其研究范围也从对生物结构和运动的仿生研究,扩展到对生物材料、生命过程、智能行为,以及生物的自修复、自组织、自适应、自生成和自进化机理及过程等的仿生研究;从对生物宏观功能的仿生研究,扩展到对细胞、DNA等微观功能的仿生研究。而仿生工程的应用领域则从工程设计方面发展到制造方法、生产管理、系统控制等方面,几乎涵盖所有的工程技术领域。
仿生工程作为连接生物进化智慧与人类技术创新的桥梁,正从单一功能模仿走向系统级生物启发的综合创新。随着数字化、智能化技术的发展,其应用已渗透至医疗、制造、能源等核心领域,并持续推动着技术范式的革新。
责任编辑:张鹏辉