@bionicarchitecture
دکتر احمد رفسنجانی و گروهی از محققان دانشگاه مک‌گیل کانادا "فراماده‌ای" (metamaterial) ساخته‌اند که بر خلاف مواد متعارف وقتی کشیده می‌شوند بزرگتر می‌شوند.
@bionicarchitecture
مواد متعارف وقتی کشیده می‌شوند طولشان افزایش پیدا می‌کند و نازک‌تر می‌شوند اما این نوع ماده که در اصطلاح به آنها مواد "گسترنده با پایداری دوگانه" گفته می‌شود هنگامی که کشیده می‌شوند پهن‌تر شده و تا زمانی دوباره فشرده نشوند به حالت قبلی خود برنمی‌گردند.
دکتر رفسنجانی که نتایج تحقیق خود را در جلسه ماه مارس انجمن فیزیک آمریکا مطرح کرد می‌گوید:
"مواد معمولی وقتی از یک طرف کشیده شوند در طرف دیگر جمع می‌شوند. ولی مواد گسترنده، به خاطر ساختار درونی آنها، وقتی از یک طرف کشیده شوند از عرض بزرگ ميشوند.
دکتر رفسنجانی در پژوهش خود برای تولید ماده گسترنده (auxetic) از آجرکاری‌های برج دوقلوی خرقان الهام گرفته است.
برج‌ دوقلوی خرقان، دو برج آجری دوره سلجوقی که قدمت آن به هزار سال پیش بازمی گردد، با فاصله ۲۹ متر از یکدیگر در شهرستان آوج استان قزوین قرار دارند و نقوش هندسى آجرکارى‌های آن بی‌اندازه درخشان است.
به گفته دکتر رفسنجانی "نقش و نگارهای هنر اسلامی دائره‌المعارف عظیم هندسه است. روی دیوارهای این دو برج می توان حدود ۷۰ فرم معماری آجرکاری و خطاطی یافت."
دکتر رفسنجانی با برش لیزری ورقه‌های پلاستیک متوجه شد که دو طرح هندسی از میان طرح‌های برج خرقان، خاصیت نامتعارفی نشان می‌دهند، علاوه بر اینکه در تمام جهات قابلیت گسترش داشتند خیلی راحت می‌توانستند از حالت گسترده به حالت عادی یا بالعکس تغییر شکل بدهند.
دکتر رفسنجانی توضیح داد که این "پایداری دوگانه" (bistabile) کیفیتی نامتعارف است و تاکنون فقط چند مورد نمونه دیگر مثل آن دیده شده که با روش تا کردن شبیه اوریگامی ساخته شده بودند.
دکتر رفسنجانی و همکارانش در عین حال متوجه شدند که با تغییر مبنای هندسی این فرم‌ها، مثلا تغییر دادن خطوط مستقیم به خطوط منحنی، می‌توان کیفیت این ورقه‌های پلاستکی را تغییر داد. این ورقه‌های پلاستیک با با گسترش و جمع شدن در تمام جهات، تغییر شکل می‌دهند
اساس تغییر برگشت‌پذیر این ورقه‌های لاستیکی این است که اجزاء ریز این ورقه‌ها وقتی کشیده می‌شوند، می‌چرخند.
چرخش این اجزا، اساس بسیاری از مواد گسترنده را تشکیل می‌دهد اما تغیییر شکل سریع ورقه‌هایی که دکتر رفسنجانی ساخته منحصر به فرد است.
دکتر رفسنجانی می‌گوید: "ما می‌خواستیم برای این اجزای چرخنده ساختاری پیدا کنیم که وقتی شکل آنها را تغییر می‌دهیم و گسترده می‌کنیم، این شکل تازه را بتوانند حفظ کنند."
@bionicarchitecture

@bionicarchitecture

سالانه بسیاری از پرندگان بدلیل بازتاب درختان و آسمان در شیشه ها، پنجره ساختمان را بعنوان یک مانع درک نمیکنند و به پنجره اصابت میکنند. با محبوبیت پنجره های گسترده و دیوارهای شیشه ای و ارتفاع بلند ساختمان ها برخورد پرندگان به شیشه ساختمان ها در سال موجب کشته شدن حدود 300 میلیون تا 1 میلیارد پرنده در سطح جهان می شود.
(http://www.abcbirds.org/abcprograms/policy/collisions/glass.html)
با طراحی بایونیک و به شیوه بایولوژی به طراحی با الهام از عنکبوت بافته و با توجه به اینکه پرندگان می توانند نور ماوراء بنفش را ببینند شیشه های دوستدار پرندگان طراحی و ساخته شدند. هم اکنون در بازار برندهای مختلفی از این شیشه ها وجود دارد.
@bionicarchitecture
http://www.ornilux.com/

http://www.arnold-glas.de/englisch/startseite.html

@bionicarchitecture

kinetic
به معنای جنبشی، وابسته به حرکت است. در این نوع معماری قسمتی از سازه متحرک است بدون آنکه کلیت سازه آسیب ببیند.از فواید سازه متحرک زیبایی، مطابقت با شرایط اقلیمی و تغییرات محیط و تغییراتی می باشد که برای سازه ثابت غیر ممکن است. THE DYNAMICALLY MEDIATED FAÇADE نمونه از این نوع معماری است.

http://acadia.org/papers/T27KVY

@bionicarchitecture

@bionicarchitecture

بهبود سیستم HVAC ، با الهام و اجرای استراتژی کندو زنبور عسل| سال انتشار: 2016| 👇🏻👇🏻👇🏻
IMPROVEMENT OF A PELTIER HVAC SYSTEM INTEGRATED INTO BUILDING ENVELOPES IMPLEMENTING BEEHIVE STRATEGIES: A THEORY-BASED APPROACH|

@bionicarchitecture

@bionicarchitecture
سایت های زیر، جهت اطلاعات بیشتر در مورد ویدئو pangenerator

http://www.dezeen.com/2014/11/13/pangenerator-neclumi-projected-light-necklace-jewellery/

http://pangenerator.com/

@bionicarchitecture

یک تیم تحقیقاتی متشکل از انستیتو wyssو دانشگاه هاروارد یک متد برای ایجاد اشیا با قابلیت تغییر شکل ایجاد کردند. 4D پرینتینگ یک مرحله فراتر از 3D پرینتینگ است تا زمان و یک بعد چهارم را اضافه کند. این متد الهام گرفته شده از روشی است که گیاهان تغییر شکل می دهند تا به محرک های محیطی پاسخ بدهند. در این ویدئو سازه و شکل یک گل ارکیده دیده می شود که با جوهر کامپوزیت هیدروژل شامل فیبرهای سلولز ساخته شده که قادر است بصورت ناهمسانگرد شنا کند. یک مدل ریاضی اختصاصی توسط تیم دقیقا نحوه معماری و تبدیل در اب را پیش بینی می کند. بعد از پرینت گرفتن ارکیده در آب غوطه ور خواهد شد تا شکل انتقال یافته اکتیو شود.

@bionicarchitecture

@bionicarchitecture

بهینه سازی کلونی مورچه ها یا Ant Colony Optimization و (به اختصار ACO)، که در سال ۱۹۹۲ توسط مارکو دوریگو (Marco Dorigo) و در رساله دکتری وی مطرح شد، یکی از بارزترین نمونه ها برای روش های هوش جمعی است. این الگوریتم از روی رفتار جمعی مورچه ها الهام گرفته شده است. مورچه ها با همکاری یکدیگر، کوتاه ترین مسیر را میان لانه و منابع غذایی پیدا می کنند تا بتوانند در کمترین زمان مواد غذایی را به لانه منتقل کنند. هیچ کدام از مورچه ها، به تنهایی قادر به انجام چنین کاری نیستند، اما با همکاری و پیروی از چند اصل ساده، بهترین راه را پیدا می کنند. الگوریتم مورچه ها، یک مثال بارز از هوش جمعی هستند که در آن عامل هایی که قابلیت چندان بالایی ندارند، در کنار هم و با همکاری یکدیگر می توانند نتایج بسیار خوبی به دست بیاورند. (این الگوریتم برای طراحی ساختمان های عملکردی که فاصله و مسیر طی شده توسط کاربر اهمیت دارد، قابل استفاده است.)
@bionicarchitecture
الگوریتم مورچگان برای حل و بررسی محدوده وسیعی از مسائل بهینه سازی به کار برده شده است. از این میان می توان به حل مسأله کلاسیک فروشنده دوره گرد و همچنین مسأله راهیابی در شبکه های مخابرات راه دور اشاره نمود.
بهینه‌سازی گروه مورچه‌ها یا ACO همانطور که می دانیم مسئله یافتن کوتاهترین مسیر، یک مسئله بهینه سازیست که گاه حل آن بسیار دشوار است و گاه نیز بسیار زمانبر. برای مثال مسئله فروشنده دوره گرد را نیز می‌توان مطرح کرد. در این روش(ACO)، مورچه‌های مصنوعی به‌وسیلهٔ حرکت بر روی نمودار مساله و با باقی گذاشتن نشانه‌هایی بر روی نمودار، همچون مورچه‌های واقعی که در مسیر حرکت خود نشانه‌های باقی می‌گذارند، باعث می‌شوند که مورچه‌های مصنوعی بعدی بتوانند راه‌حل‌های بهتری را برای مساله فراهم نمایند. همچنین در این روش می‌توان توسط مسائل محاسباتی-عددی بر مبنای علم احتمالات بهترین مسیر را در یک نمودار یافت.

الگوریتم کلونی مورچه الهام گرفته شده از مطالعات و مشاهدات روی کلونی مورچه هاست. این مطالعات نشان داده که مورچه‌ها حشراتی اجتماعی هستند که در کلونی‌ها زندگی می‌کنند و رفتار آنها بیشتر در جهت بقاء کلونی است تا درجهت بقاء یک جزء از آن. یکی از مهمترین و جالبترین رفتار مورچه‌ها، رفتار آنها برای یافتن غذا است و بویژه چگونگی پیدا کردن کوتاهترین مسیر میان منابع غذایی و آشیانه. این نوع رفتار مورچه‌ها دارای نوعی هوشمندی توده‌ای است که اخیراً مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است در دنیای واقعی مورچه‌ها ابتدا به طور تصادفی به این سو و آن سو می‌روند تا غذا بیابند. سپس به لانه بر می‌گردند و ردّی از فرومون (Pheromone) به جا می‌گذارند. چنین ردهایی پس از باران به رنگ سفید در می‌آیند و قابل رویت اند. مورچه‌های دیگر وقتی این مسیر را می‌یابند، گاه پرسه زدن را رها کرده و آن را دنبال می‌کنند. سپس اگر به غذا برسند به خانه بر می‌گردند و رد دیگری از خود در کنار رد قبل می‌گذارند؛ و به عبارتی مسیر قبل را تقویت می‌کنند.
@bionicarchitecture
فرومون به مرور تبخیر می‌شود که از سه جهت مفید است:
- باعث می‌شود مسیر جذابیت کمتری برای مورچه‌های بعدی داشته باشد. از آنجا که یک مورچه در زمان دراز راه‌های کوتاه‌تر را بیش تر می‌پیماید و تقویت می‌کند هر راهی بین خانه و غذا که کوتاه‌تر (بهتر) باشد بیشتر تقویت می‌شود و آنکه دورتر است کمتر.
- اگر فرومون اصلاً تبخیر نمی‌شد، مسیرهایی که چند بار طی می‌شدند، چنان بیش از حد جذّاب می‌شدند که جستجوی تصادفی برای غذا را بسیار محدود می‌کردند.
- وقتی غذای انتهای یک مسیر جذاب تمام می‌شد رد باقی می‌ماند.
@bionicarchitecture
لذا وقتی یک مورچه مسیر کوتاهی (خوبی) را از خانه تا غذا بیابد بقیهٔ مورچه‌ها به احتمال زیادی همان مسیر را دنبال می‌کنند و با تقویت مداوم آن مسیر و تبخیر ردهای دیگر، به مرور همهٔ مورچه‌ها هم مسیر می‌شوند. هدف الگوریتم مورچه‌ها تقلید این رفتار توسط مورچه‌هایی مصنوعی ست که روی نمودار در حال حرکت اند. مساله یافتن کوتاه‌ترین مسیر است و حلالش این مورچه‌های مصنوعی اند.
@bionicarchitecture

@bionicarchitecture
مکانیزم فلاکتوفین از قانون تغییر فرم گل مرغ بهشتی الهام گرفته است. ساختار این گل به صورتی میباشد که برای گرده افشانی باید دریچۀ مخزن میل های بر روی گل باز شود. این بخش با واردشدن نیرویی بر روی آن که غالباً در اثر نشستن یک پرنده ایجاد می شود خم شده و با این خم شدن دریچۀ مخزن گرده باز می شود. با بررسی و شناخت ویژگی هندسی موجود در این گل، ایدۀ فلکتوفین در انستیتوی سازۀ دانشگاه اشتوتگارت شکل میگیرد. با استفاده از مکانیزم تاشدن بدون لولا و بهره گیری از ویژگی خیز ناشی از انعطاف پذیری جسم میتوان تنوع اجزای سازندۀ یک ساختار خمشو را کاهش داد. فلکتوفین می تواند در حوزه های معماری، هوافضا، پزشکی، مهندسی مکانیک و موارد دیگر کاربرد داشته باشد. استفاده ای که توسط مبتکرین این ایده در معماری پیشنهاد گردیده سایه بان های تغییرپذیر پوششی برای نمای ساختمانها خصوصاً ساختمان های با فرم آزاد می باشد.
@bionicarchitecture