Какие же практические результаты дала бионика? Чем помогла технике? Специалистов этой области науки поражают, например, необыкновенные способности птиц к навигации. Всем известно, что почтовые голуби, где бы они ни были, обязательно вернутся в свой «родной дом». Доказано, что вроде бы ничем не примечательная птаха золотистая ржанка без посадки может пересечь Атлантический океан от Новой Шотландии до Южной Америки (около 4 тысяч километров). И из года в год летают стаи золотистых ржанок, летают по одним и тем же воздушным трассам. 

Как ориентируются  они в пространстве? Как находят  свои невидимые дороги в небе? Что  за «навигационные приборы», точные и  высокочувствительные, «работают» внутри у этих рекордсменов навигации? 

Ученые вправе надеяться, что вопрос не останется без ответа. Залогом этой уверенности служат интересные эксперименты с птицами, которые они ведут. Например, уже установлено, что почтовые голуби обладают особенно острым зрением и способны выделять детали местности, при случае играющие роль ориентиров. Безупречная память воздушных почтальонов накапливает информацию, как компьютер. 

А вот  удивительная способность летучих  мышей безошибочно ориентироваться  в самых темных уголках пещер, проноситься сквозь кроны деревьев безлунной ночью уже не секрет для биоников. Они знают, что беспорядочное на первый взгляд ныряние, кручение и другие неожиданные выверты и трюки летучих мышей в погоне за добычей - не что иное, как чрезвычайно точный метод, названный эхолокацией. Это она помогает животным не приблизительно, а строго определенно узнавать расстояние до своей жертвы. Летучие мыши во время охоты необычайно болтливы: они «выстреливают» в насекомых заряды ультразвуков и тут же принимают их отраженными от насекомых. 

Не удивляйтесь, что бионики в течение многих лет изучали, какую скорость развивают некоторые степные животные, птицы, насекомые, рыбы. Ведь известно: человек давно перекрыл скоростные рекорды и голубой акулы, делающей до 70 км/час, и самых быстроногих кузнечиков, которые могут скакать со скоростью в пределах от 10 до 60 км/час! 

Японские  инженеры и биологи установили в  результате многочисленных экспериментов, что форма тела кита совершеннее  формы современных судов. Было построено  большое океанское китоподобное судно, и преимущества новой конструкции  сказались тут же. При мощности двигателя, уменьшенной на четверть, скорость и грузоподъемность остались теми же. 

Бионический принцип положен и в основу конструкции снегоходной машины «Пингвин». Она полностью оправдывает  свое название. Как движутся по рыхлому  снегу пингвины? На брюхе, отталкиваясь от снега ластами, как лыжными палками. Так же, лежа на снегу днищем, скользит по поверхности и «Пингвин» механический. 

Пластика  живых форм безупречна. При минимуме затрат в ней достигается максимальный эффект. Этот принцип, присущий живой природе, позволяет архитекторам создавать совершенно новые строения. Например, складчатые структуры по аналогии с листьями некоторых растений, многоэтажные здания, которым не страшны ни сильные ветры, ни землетрясения, ибо их остовы подобны бамбуковым стеблям. 

Давно известно, что химический состав растений может указать на присутствие  полезных ископаемых. Пчелиный мед  для геологов - своеобразный вид  информации, «сладкая топографическая  карта». Ведь по составу меда можно  судить о залежах руд в районе сбора пчелами нектара. В морях и океанах животные, водоросли, бактерии, микробы накапливают в своих организмах химические элементы. Нельзя ли это «морское население» заставить добывать ценные вещества для человека? 

исследование  морфологических, физиологических, биохимических особенностей живых организмов для выдвижения новых технических и научных идей.  

В последнее  время рассматриваемое направление  бурно развивается. Импульсом этого  послужило развитие нанотехнологий, которые позволяют копировать миниатюрные конструкции с большей степенью точности. Основные преимущества "природных конструкций":  

1. Энергоэффективность. Способность к жизнедеятельности живых организмов при потреблении минимального количества энергии, основана на уникальном метаболизме животных и на обмене энергией между разными формами жизни. Заимствуя у природы инженерные решения, можно существенно повысить энергоэффективность современных технологий.
2. Дешевизна.
3. Распространенность в огромном количестве.
4. Качественность. Например, материал оленьего рога значительно крепче самых лучших образцов керамического композита, которые удается разработать людям;
5. Дизайн.
6. Адаптивность. Форма биологического объекта обычно создается в результате длительного адаптивного процесса, с учетом многолетнего воздействия как дружественных, так и агрессивных факторов. Процессы роста и развития включают интерактивное регулирование на клеточном уровне. Все это в совокупности обеспечивает невероятную прочность изделия на протяжении всего жизненного цикла. Такая адаптивность в процесс формообразования приводит к созданию уникальной адаптивной структуры, называемой интеллектуальной системой.

Некоторые примеры биомиметических изобретений последних лет.

Компания IBM разработала микропроцессор Airgap с использованием методов самосборки, обнаруженных в ходе исследования процесса образования снежинок. Колонии пчел послужили основой для алгоритмов оптимизации Интернет-серверов. 

Новый алгоритм под названием "инфотаксис", разработанный учеными в институте  Пастера, университете О-Марсель и университете Калифорнии, имитирует поведение мотылька при поиске источника запаха, чтобы повысить точность целевого поиска. Мелани Митчелл, профессор кафедры вычислительной техники в университете Портленда, применяет теорию естественного отбора к поиску мультимедиа-материалов, идентифицируя наиболее полезные критерии поиска и сохраняя лишь самые эффективные методы. 

Американские  исследователи из университета Клемсона на основе детальных исследований структуры  листьев лотоса создали "самоочищающееся" покрытие, которое отталкивает гораздо больше воды и грязи, чем обычные ткани. По словам химика-текстильщика Фила Брауна, покрытие не очищает само себя, оно просто отталкивает грязь лучше, чем любая существующая сегодня ткань. Принцип действия позаимствован у природы. Как было установлено, листья лотоса обладают свойством «самостоятельного очищения», их поверхность отталкивает большую часть грязи и воды. Поверхность листа лотоса устроена таким образом, что капля воды катится по нему, собирая грязь. А на гладкой поверхности, наоборот, капля воды, сползая, оставляет грязь на месте.  

Созданная ткань, даже если ее пытаться сильно испачкать, будет отталкивать большинство  мокрой грязи. А оставшуюся можно будет легко смыть обычной водой. Использование различных наночастиц в составе нового покрытия, безвердного для окружающей среды, позволит ткани приобрести ряд полезных свойств: от поглощения неприятных запахов до уничтожения микроорганизмов. 

Новое запатентованное покрытие пока не имеет  официального названия. Его можно  нанести практически на любую  ткань, включая шелк, полиэфир и хлопок. Однако технологический процесс  достаточно сложен и не может быть реализован в промышленности, пока не будет создан простой и надежный принцип обработки ткани в несколько этапов. Тем не менее, ткани, обработанные новым покрытием, могут появиться на рынке уже к 2010 году. 

Ученые  Стенфордского университета разработали  одноногого прыгающего монопода человеческого роста, который способен удерживать неустойчивое равновесие, постоянно прыгая. В дальнейшем планируется создать двуногого робота с человеческой системой ходьбы. 

В новой  печатной схеме, созданной в исследовательском  центре Xerox отсутствуют подвижные части. В устройстве AirJet разработчики скопировали поведение стаи термитов, где каждый термит принимает независимые решения, но при этом стая движется к общей цели, например, построению гнезда.  

Печатная  схема оснащена множеством воздушных  сопел, каждое из которых действует независимо, без команд центрального процессора, однако в то же время они способствуют выполнению общей задачи — продвижению бумаги. В устройстве отсутствуют подвижные части, что позволяет удешевить производство. Каждая печатная схема содержит 144 набора по 4 сопла, направленных в разные стороны, а также 32 тыс. оптических сенсоров и микроконтроллеров. 

Исследователи из Bell Labs недавно обнаружили в теле глубоководных губок рода Euplectellas высококачественное оптоволокно. Исследователи из Bell Labs, структурного подразделения Lucent Technologies, обнаружили, что в глубоководных морских губках содержится оптоволокно, по свойствам очень близкое к самым современным образцам волокон, используемых в телекоммуникационных сетях.  

Более того, по некоторым параметрам природное оптоволокно может оказаться лучше искусственного. Хотя прозрачность в центральной части волокна несколько ниже, чем у лучших искусственных образцов, природные волокна оказались более устойчивыми к механическим воздействиям, особенно при разрыве и изгибе. Именно эти механические свойства делают уязвимыми оптические сети передачи информации - при образовании трещин или разрыве в оптоволокне его приходится заменять, а это очень дорогостоящая операция.  

Ученые  пока не знают, каким образом можно воспроизвести в лаборатории подобное творение природы. Если удастся смоделировать этот процесс, он будет, помимо всего прочего, еще и экономически выгодным. По результатам тестов оказалось, что материал из скелета этих 20-сантиметровых губок может пропускать цифровой сигнал не хуже, чем современные коммуникационные кабели, при этом природное оптоволокно значительно прочнее человеческого благодаря наличию органической оболочки.  

Вторая  особенность, которая удивила ученых, — это возможность формирования подобного вещества при температуре около нуля градусов по Цельсию, в то время как на заводах Lucent для этих целей используется высокотемпературная обработка. Теперь ученые думают над тем, как увеличить длину нового материала, поскольку скелеты морских губок не превышают 15 см.  

Ведутся работы и по имитации слухового анализатора  человека и животных. Изучаются органы обоняния животных с целью создания "искусственного носа" - электронного прибора для анализа малых  концентраций пахучих веществ в воздухе или воде. Многие организмы имеют такие анализаторные системы, каких нет у человека. Так, например, у кузнечика на 12-м членике усиков есть бугорок, воспринимающий инфракрасное излучение, у акул и скатов есть каналы на голове и в передней части туловища, воспринимающие изменения температуры на 0,1С. Чувствительностью к радиоактивным излучениям обладают улитки и муравьи. Рыбы, по-видимому, воспринимают блуждающие токи, обусловленные электризацией воздуха. Комары двигаются по замкнутым маршрутам в пределах искусственного магнитного поля. Некоторые животные хорошо чувствуют инфра- и ультразвуковые колебания. Некоторые медузы реагируют на инфразвуковые колебания, возникающие перед штормом. Летучие мыши испускают ультразвуковые колебания в диапазоне 45-90 кгц, мотыльки же, которыми они питаются, имеют органы, чувствительные к этим волнам. Совы также имеют "приёмник ультразвука" для обнаружения летучих мышей. 

Исследование  морфологических особенностей живых  организмов также даёт новые идеи для технического конструирования. Так, изучение структуры кожи быстроходных водных животных (например, кожа дельфина не смачивается и имеет эластично-упругую структуру, что обеспечивает устранение турбулентных завихрений и скольжение с минимальным сопротивлением) позволило увеличить скорость кораблей. Создана специальная обшивка - искусственная кожа "ламинфло" , которая дала возможность увеличить скорость морских судов на 15-20%.  

У двукрылых  насекомых имеются придатки - жужжальца, которые непрерывно вибрируют вместе с крыльями. При изменении направления полета направление движения жужжалец не меняется, черешок, связывающий их с телом, натягивается, и насекомое получает сигнал об изменении направления полёта. На этом принципе построен жиротрон - вильчатый вибратор, обеспечивающий высокую стабилизацию направления полёта самолёта при больших скоростях. Самолёт с жиротроном может быть автоматически выведен из штопора. Полёт насекомых сопровождается малым расходом энергии. Одна из причин этого - особая форма движения крыльев, имеющая вид восьмёрки. 

Необходимо  отметить, что приведенные выше примеры  являются лишь первыми пробами биомиметики. Природные конструкции еще более  совершенны, чем изобретенные человеком.