管窺仿生設(shè)計(jì)對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)的啟示

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1仿生學(xué)和工業(yè)設(shè)計(jì)之間的關(guān)系

1.1仿生設(shè)計(jì)對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)的啟示

仿生設(shè)計(jì)學(xué)科體現(xiàn)了人類“師法自然”的思想，仿生學(xué)和工業(yè)設(shè)計(jì)相互結(jié)合，形成了仿生設(shè)計(jì)學(xué)科，通過(guò)科學(xué)家仿生學(xué)的相關(guān)研究理論，將仿生設(shè)計(jì)加入到工業(yè)設(shè)計(jì)中，有選擇性地將生物的原理和功能融入到設(shè)計(jì)作品結(jié)構(gòu)中，通過(guò)獨(dú)特的設(shè)計(jì)方法尋求自然與科學(xué)之間的平衡點(diǎn)，以滿足人們的精神需求和物質(zhì)需求。仿生設(shè)計(jì)兼具審美性和科學(xué)性，體現(xiàn)了當(dāng)代人類人與自然和諧相處的思想，設(shè)計(jì)師試圖通過(guò)提取自然元素，加之對(duì)消費(fèi)者審美以及購(gòu)買心理的研究，完成工業(yè)設(shè)計(jì)。

1.2仿生設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容

生物經(jīng)過(guò)35億年的歷史演變，蛻變到可以完全適應(yīng)自然的狀態(tài)，這其中的某些奧妙是人類花上幾百年也難以真正理解的，但是慶幸的是人類學(xué)會(huì)了仿效生物的行為和身體結(jié)構(gòu)，運(yùn)用生物學(xué)、物理學(xué)等多重學(xué)科，加上先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，為人類自身的生存發(fā)展創(chuàng)造了新的契機(jī)。

2工業(yè)設(shè)計(jì)中仿生設(shè)計(jì)的應(yīng)用

工業(yè)設(shè)計(jì)可以同時(shí)服務(wù)于技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和藝術(shù)等行業(yè)，工業(yè)設(shè)計(jì)不僅追求形態(tài)完美，而且兼具實(shí)用性和功能性。本文從以下三方面論述工業(yè)設(shè)計(jì)中仿生設(shè)計(jì)的應(yīng)用。

2.1形態(tài)的仿生

形態(tài)的仿生是完全建立在視覺(jué)效應(yīng)上的仿生設(shè)計(jì)，可以分為具象和抽象形態(tài)仿生，在具象形態(tài)仿生的過(guò)程中，設(shè)計(jì)師要善于觀察，將看到的實(shí)物形態(tài)一五一十地運(yùn)用到產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，比如某些兒童玩具和裝飾品；抽象的形態(tài)仿生中要體現(xiàn)精于創(chuàng)造的設(shè)計(jì)理念，將復(fù)雜的生物形態(tài)簡(jiǎn)化，運(yùn)用想象、聯(lián)想以及生活經(jīng)驗(yàn)，和人類的某些產(chǎn)品需求相結(jié)合，此類仿生帶有設(shè)計(jì)師的主觀色彩和個(gè)人喜好，所以設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化。

2.2功能的仿生

若想在工業(yè)設(shè)計(jì)中完美地實(shí)現(xiàn)仿生設(shè)計(jì)，科學(xué)家和工業(yè)設(shè)計(jì)是要明確自身的職責(zé)所在，科學(xué)家將生物的各部分功能結(jié)構(gòu)分析形成系統(tǒng)的理論，然后工業(yè)設(shè)計(jì)師借鑒科學(xué)家的理論研究，結(jié)合人類的需求與消費(fèi)市場(chǎng)的變動(dòng)，實(shí)現(xiàn)最佳的人機(jī)關(guān)系。首先，科學(xué)家具有較為完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)，但是并不明白如何將知識(shí)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品并投放市場(chǎng)，而工業(yè)設(shè)計(jì)師能準(zhǔn)確地把握仿生和市場(chǎng)之間的微妙關(guān)系，創(chuàng)造出更多更具實(shí)用性的產(chǎn)品；其次，通過(guò)工業(yè)設(shè)計(jì)師提出的設(shè)計(jì)思想以及對(duì)自然界生物的觀察和分析，有可能科學(xué)家還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)某個(gè)方面的仿生，但設(shè)計(jì)師希望通過(guò)仿生完成某件產(chǎn)品，科學(xué)家可以幫助設(shè)計(jì)師選擇最優(yōu)的仿生方向，兩者共同努力，實(shí)現(xiàn)更有市場(chǎng)價(jià)值的產(chǎn)品。

2.3結(jié)構(gòu)和材料的仿生

設(shè)計(jì)師除了對(duì)生物的外形和功能等進(jìn)行仿生，很多自然界的事物結(jié)構(gòu)也讓人嘆為觀止，例如，小小的蜜蜂創(chuàng)造出的蜂巢的菱形結(jié)構(gòu)與科學(xué)家計(jì)算的角度完全吻合，這樣的結(jié)構(gòu)不僅內(nèi)部空間大，而且材料質(zhì)量輕，同時(shí)可以隔離噪聲。學(xué)習(xí)和仿效大自然中的各種優(yōu)良結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為新技術(shù)革命的發(fā)展方向，而且仿生學(xué)可以滲透到自然界的方方面面，無(wú)孔不入，甚至有的科學(xué)家大膽猜測(cè)，在他們研究大腦結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，人類可以仿照大腦細(xì)胞“翻譯”接收到的外界信息的過(guò)程，制作生成仿生器官，不僅解決了器官移植捐獻(xiàn)源的難題，而且副作用小。計(jì)算機(jī)稱為“電腦”，就是因?yàn)樗纳镏悄苄院蜋C(jī)器科學(xué)性，將模擬的人腦工作歷程運(yùn)用到計(jì)算機(jī)上，可以實(shí)現(xiàn)功能更加完備的生物計(jì)算機(jī)。

3結(jié)語(yǔ)

隨著市場(chǎng)需求的擴(kuò)大和人類精神需求的提高，仿生設(shè)計(jì)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛，仿生設(shè)計(jì)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用使得工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的多樣性更加豐富，極大地促進(jìn)了工業(yè)設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展。工業(yè)設(shè)計(jì)師通過(guò)對(duì)仿生學(xué)與工業(yè)設(shè)計(jì)的正確認(rèn)識(shí)，經(jīng)過(guò)科學(xué)家對(duì)仿生對(duì)象的研究，兩者相互結(jié)合，對(duì)生物的形態(tài)、功能、結(jié)構(gòu)和材料進(jìn)行仿生，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處。

作者：陳天超 韓松蕓 單位：遼寧工業(yè)大學(xué)