Andre Harris in his article Biomime

Andre Harris in his article Biomimetic 1.0 explains how he looked to the paradoxically lightweight yet ultra strong structure of bone found in the skulls of birds to inspire his design for a biomimetically optimized surface. We mentioned in an older post entitled Building Cars like Bone how car manufacturers have already looked to this system for arriving at more efficient and sound ways of spreading forces within the chassis of a car.

We spoke with Andres about his efforts and asked him about the details of his project and what motivates him to look to biomimicry as a design inspiration, he had the following to say:

“I approached Biomimetic design through George Jeronimidis, professor of Biomimetic Design at Reading University, and Mike Weinstock from the Architectural Association, who introduced Biomimesis as a subject while I was studying Emergent Technologies + Design at the Architectural Association, in London. As both explained, Nature has developed and perfected its designs through years of evolution in response to external pressures.

The main aim of my thesis was to generate a responsive structure, that could perform under different loads and external pressures, optimizing the material resources (using as little materials as possible). I found that skull tissues are structurally redundant systems, and very light-weight at the same time, made up from a single material. These systems are differentiated: denser in the areas that undergo to higher pressure, and less dense in the areas that are less affected by external loads/pressures.
_
Skulls in general are extraordinary impact-resistant structures and extremely light at the same time as they protect the most important organs of an animal body and this performance and physical property can be applied in structure or architecture design. ‘Lightweight’ can be defined by the ratio of the active or life load is carried over its dead load, being the longer the better; in other words, the more loads a structure can carry with least structural inherent weight, the better. Most of the bone tissues, especially in larger song bird skulls, are build up from non-directional spongiosa cells, which mean they are configured by pneumatized cells that allow air voids between solid material areas reducing the overall weight of the structure without affecting its strength. The resultant configuration of the system is a highly strong and highly lightweight material system where the main structural performance relies on different cell components that are integrated into a major pneumatized system and it is not focalized just on the outer layer. In fact, the bone tissues of song bird skulls are formed by very thin external lamellas that enclose a sponge cancellous tissue.
The result of the study in addition to other form-finding processes originated a highly responsive, light-weight and differentiated structure that was the morphogenesis to a shell that become a pavilion in the desert.”
_
We would like to thank Andres for allowing us to share images associated with his research below with permission.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แฮริส Andre ในบทความของเขา Biomimetic 1.0 อธิบายว่า เขามองน้ำหนักเบา paradoxically ยังเป็นโครงสร้างที่แข็งแรงของกระดูกพบในทิ้งอยู่ระเกะระกะของนกเป็นแรงบันดาลใจออกแบบของเขาใน biomimetically การปรับพื้นผิว เรากล่าวถึงในบทความเก่าอายุอาคารรถยนต์เช่นกระดูกที่ว่าผู้ผลิตรถยนต์ได้แล้วมองระบบนี้วิธีมีประสิทธิภาพมากขึ้น และเสียงของกองทัพภายในแชสซีรถเราพูดกับแซเกี่ยวกับความพยายามของเขา และถามเขาเกี่ยวกับรายละเอียดของโครงการของเขา และเขาว่าแรงบันดาลใจเขามองไปที่ biomimicry เป็นแรงบันดาลใจการออกแบบ มีดังต่อไปนี้ว่า:"ฉันทาบทาม Biomimetic ออกแบบ โดยจอร์จ Jeronimidis ศาสตราจารย์ Biomimetic มหาวิทยาลัยอ่าน และ Weinstock ไมค์จากสมาคมสถาปัตยกรรม ผู้แนะนำ Biomimesis เป็นเรื่องขณะเรียนเทคโนโลยีโผล่ออกมา + แบบสมาคมสถาปัตยกรรม ในลอนดอน เป็นทั้งอธิบาย ธรรมชาติได้พัฒนา และ perfected แบบการออกแบบปีของวิวัฒนาการในการตอบสนองแรงกดดันภายนอกจุดมุ่งหมายหลักของวิทยานิพนธ์ของฉันคือการ สร้างการตอบสนองต่อโครงสร้าง ที่สามารถดำเนินการภายใต้โหลดแตกต่างกันและความกดดันภายนอก การเพิ่มประสิทธิภาพทรัพยากรวัสดุ (ใช้เป็นวัสดุน้อยที่สุด) พบเนื้อเยื่อของกะโหลกศีรษะระบบ structurally ซ้ำซ้อน และน้ำหนักเบาในเวลาเดียวกัน ทำขึ้นจากวัสดุเดียว ระบบเหล่านี้จะแตกต่างกัน: denser ในพื้นที่ที่รับกับแรงดันสูง และหนาแน่นน้อยในพื้นที่ที่ น้อยได้รับผลกระทบ โดยโหลดดันภายนอก_ทิ้งอยู่ระเกะระกะทั่วไปมีโครงสร้างพิเศษที่ทนทานต่อแรงกระแทก และแสงมากในเวลาเดียวกัน ตามที่พวกเขาปกป้องมากสุดอวัยวะสำคัญของร่างกายเป็นสัตว์ และประสิทธิภาพ และคุณสมบัติทางกายภาพนี้สามารถใช้ในการออกแบบโครงสร้างหรือสถาปัตยกรรม สามารถกำหนด 'น้ำหนักเบา' โดยอัตราส่วนของการใช้งาน หรือโหลดไลฟ์มาโหลดของคนตาย ได้นานดีกว่า ในคำอื่น ๆ โหลดเพิ่มเติมโครงสร้างสามารถดำเนินการกับน้อยที่สุดโครงสร้างโดยธรรมชาติน้ำหนัก ดีกว่า ส่วนใหญ่ของเนื้อเยื่อกระดูก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในใหญ่เพลงนกทิ้งอยู่ระเกะระกะ ได้สร้างขึ้นจากเซลล์ที่ไม่ใช่ทิศ spongiosa ซึ่งหมายถึง การกำหนดค่า โดย pneumatized เซลล์ที่อนุญาต voids อากาศระหว่างพื้นที่วัสดุแข็งที่ลดน้ำหนักโดยรวมของโครงสร้าง โดยไม่มีผลต่อความแข็งแรง ตั้งค่าคอนฟิกผลแก่ระบบได้สูงน้ำหนักเบา และแข็งแรงมากวัสดุระบบที่อาศัยประสิทธิภาพของโครงสร้างหลักในส่วนประกอบของเซลล์ต่าง ๆ ที่รวมอยู่ในระบบ pneumatized หลัก และไม่ได้ focalized เพียงในชั้นนอก ในความเป็นจริง เนื้อเยื่อกระดูกของเพลงนกทิ้งอยู่ระเกะระกะมีรูป โดย lamellas ภายนอกมากที่ใส่เนื้อเยื่อเนื้อโปร่งเป็นฟองน้ำผลของการศึกษานอกเหนือจากกระบวนการค้นหาแบบฟอร์มอื่นมาน้ำหนักเบาตอบสนองสูง และแยกแยะโครงสร้างที่ morphogenesis เพื่อที่เป็นกระโจมในทะเลทราย"_เราอยากขอบคุณแซทำให้เราสามารถแบ่งปันภาพที่เกี่ยวข้องกับงานวิจัยของเขาด้านล่างมีสิทธิ์

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

อังเดรแฮร์ริสในบทความของเขา Biomimetic 1.0 อธิบายถึงวิธีการที่เขามองไปที่มีน้ำหนักเบาขัดแย้งยังโครงสร้างที่แข็งแกร่งเป็นพิเศษของกระดูกที่พบในกะโหลกของนกที่จะสร้างแรงบันดาลใจการออกแบบของเขาสำหรับพื้นผิวที่ดีที่สุด biomimetically เรากล่าวถึงในการโพสต์เก่าชื่ออาคารรถยนต์เช่นกระดูกวิธีการผลิตรถยนต์มีอยู่แล้วมองไปที่ระบบนี้ได้เดินทางมาถึงวิธีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและเสียงของการแพร่กระจายกองกำลังที่อยู่ในตัวถังของรถ. เราได้พูดคุยกับแอนเดรสเกี่ยวกับความพยายามของเขาและถามเขาเกี่ยวกับ รายละเอียดของโครงการของเขาและสิ่งที่กระตุ้นให้เขามองไปที่ biomimicry เป็นแรงบันดาลใจการออกแบบเขามีดังต่อไปนี้จะพูดว่า: "ผมเข้าหาออกแบบ Biomimetic ผ่านจอร์จ Jeronimidis ศาสตราจารย์ของการออกแบบ Biomimetic ที่มหาวิทยาลัยอ่านและไมค์ Weinstock จากสมาคมสถาปัตยกรรมที่ แนะนำ Biomimesis เป็นเรื่องในขณะที่ผมกำลังศึกษาเทคโนโลยีฉุกเฉิน + การออกแบบที่สมาคมสถาปัตยกรรมในกรุงลอนดอน ขณะที่ทั้งสองอธิบายธรรมชาติได้มีการพัฒนาและสมบูรณ์การออกแบบของปีที่ผ่านมาของวิวัฒนาการในการตอบสนองต่อแรงกดดันภายนอก. จุดมุ่งหมายหลักของวิทยานิพนธ์ของฉันคือการสร้างโครงสร้างการตอบสนองที่จะดำเนินการภายใต้แรงที่แตกต่างกันและความกดดันภายนอกเพิ่มประสิทธิภาพทรัพยากรวัสดุ (ใช้ เป็นวัสดุน้อยที่สุด) ฉันพบว่าเนื้อเยื่อกะโหลกศีรษะเป็นระบบโครงสร้างที่ซ้ำซ้อนและมากน้ำหนักเบาในเวลาเดียวกันสร้างขึ้นจากวัสดุเดียว ระบบเหล่านี้จะมีความแตกต่าง. หนาแน่นในพื้นที่ที่ได้รับแรงกดดันที่สูงขึ้นและมีความหนาแน่นน้อยกว่าในพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบน้อยลงโดยแรงภายนอก / แรงกดดัน_ กะโหลกทั่วไปเป็นพิเศษโครงสร้างผลกระทบที่ทนและเบามากในเวลาเดียวกันขณะที่พวกเขา ปกป้องอวัยวะที่สำคัญที่สุดของร่างกายสัตว์และประสิทธิภาพการทำงานและทรัพย์สินทางกายภาพนี้สามารถนำมาใช้ในโครงสร้างหรือการออกแบบสถาปัตยกรรม 'น้ำหนักเบา' สามารถกำหนดได้โดยอัตราส่วนของการโหลดใช้งานหรือชีวิตที่มีการดำเนินการไปโหลดที่ตายแล้วมันเป็นอีกต่อไปดีกว่า ในคำอื่น ๆ ที่โหลดมากขึ้นโครงสร้างสามารถดำเนินการกับน้ำหนักน้อยโดยธรรมชาติที่มีโครงสร้างที่ดีกว่า ส่วนใหญ่ของเนื้อเยื่อกระดูกโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกะโหลกนกเพลงขนาดใหญ่ที่มีการสร้างขึ้นจากเซลล์ spongiosa ไม่ใช่ทิศทางซึ่งหมายความว่าพวกเขามีการกำหนดค่าโดยเซลล์ pneumatized ที่ช่วยให้ช่องว่างอากาศระหว่างพื้นที่วัสดุที่เป็นของแข็งการลดน้ำหนักโดยรวมของโครงสร้างโดยไม่มีผลต่อความแข็งแรง . การกำหนดค่าผลของระบบเป็นอย่างมากที่แข็งแกร่งและวัสดุที่มีน้ำหนักเบาระบบอย่างมากที่ผลการดำเนินงานโครงสร้างหลักขึ้นอยู่กับส่วนประกอบของเซลล์แตกต่างกันที่จะรวมอยู่ในระบบ pneumatized ที่สำคัญและจะไม่ focalized เพียงชั้นนอก ในความเป็นจริงเนื้อเยื่อกระดูกของกะโหลกนกเพลงที่ถูกจัดตั้งขึ้นโดย lamellas ภายนอกบางมากที่ใส่ฟองน้ำเนื้อเยื่อ cancellous. ผลการศึกษาที่นอกเหนือไปจากกระบวนการรูปแบบการหาอื่น ๆ มาตอบสนองสูงน้ำหนักเบาและโครงสร้างที่แตกต่างกันนั่นคือ morphogenesis กับเปลือกที่เป็นศาลาในทะเลทราย. "_ เราอยากจะขอบคุณแอนเดรสสำหรับช่วยให้เราสามารถแบ่งปันภาพที่เกี่ยวข้องกับการวิจัยของเขาด้านล่างได้รับอนุญาต

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

อังเดร แฮร์ริส ในบทความไบโอมิเมติคสำหรับอธิบายว่า เขาหันไปมองยังขัดแย้งกัน เบา โครงสร้างแข็งแรงพิเศษ กระดูกที่พบในกะโหลกศีรษะของนกเพื่อสร้างแรงบันดาลใจการออกแบบของเขาสำหรับ biomimetically ปรับผิวที่เรากล่าวถึงในบทความเก่า เรื่อง สร้างรถเหมือนกระดูกว่าผู้ผลิตรถยนต์ได้ดูระบบนี้มาถึงที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและเสียงวิธีกระจายแรงภายในตัวถังของรถ

เราพูดกับ Andres เกี่ยวกับความพยายามของเขาและถามเขาเกี่ยวกับรายละเอียดของโครงการ และสิ่งที่กระตุ้นให้เขาดูไบโอมิมิครีโดยการออกแบบแรงบันดาลใจเขามีดังต่อไปนี้จะพูด :

" ฉันก็ออกแบบไบโอมิเมติคผ่านจอร์จ jeronimidis ศาสตราจารย์ออกแบบไบโอมิเมติคที่อ่านมหาวิทยาลัย และไมค์ Weinstock จากสมาคมสถาปัตยกรรม ที่แนะนำ biomimesis เป็นวิชาตอนเรียนการออกแบบเทคโนโลยีฉุกเฉินที่สมาคม สถาปัตยกรรมในลอนดอน เป็นทั้งอธิบายธรรมชาติ ได้พัฒนา และ perfected ออกแบบผ่านปีในการตอบสนองต่อแรงกดดันภายนอกของวิวัฒนาการ .

จุดประสงค์หลักของวิทยานิพนธ์ของฉันคือการสร้างโครงสร้างการตอบสนองที่สามารถดำเนินการภายใต้การโหลดที่แตกต่างกันและแรงกดดันภายนอกเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากร ( ใช้วัสดุน้อยที่สุด ) ฉันพบว่าเนื้อเยื่อกะโหลกโครงสร้างระบบซ้ําซ้อนและมีน้ำหนักเบาในเวลาเดียวกัน สร้างขึ้นจากวัสดุเดียว ระบบเหล่านี้มีความแตกต่าง : หนาแน่นในพื้นที่ที่ผ่านความดันสูงและหนาแน่นน้อยในพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบน้อยจากโหลด _

/ แรงกดดันจากภายนอกกะโหลกทั่วไปพิเศษโครงสร้างป้องกันผลกระทบและเบามาก ในเวลาเดียวกับที่พวกเขาปกป้องอวัยวะสำคัญที่สุดของร่างกายสัตว์และการแสดงนี้และคุณสมบัติทางกายภาพสามารถใช้ในโครงสร้างหรือสถาปัตยกรรมการออกแบบ ' เบา ' สามารถกำหนดอัตราส่วนของงานหรือชีวิต โหลด การโหลดเกินตาย , ถูกยิ่งดีกว่าในคำอื่น ๆเพิ่มเติมโหลดโครงสร้างสามารถดำเนินการกับอย่างน้อยโครงสร้างแท้จริงน้ำหนัก ดีกว่า ที่สุดของกระดูก เนื้อเยื่อ โดยเฉพาะเพลง เบิร์ดกะโหลกใหญ่ ถูกสร้างขึ้นจากทิศทาง spongiosa นอกเซลล์ ซึ่งหมายความว่าพวกเขามีการกำหนดค่าโดย pneumatized เซลล์ที่อนุญาตให้อากาศช่องว่างระหว่างวัสดุของแข็งพื้นที่การลด น้ำหนักโดยรวมของโครงสร้างโดยไม่มีผลต่อความแข็งแรงของการปรับแต่งค่าของระบบเป็นอย่างมากที่แข็งแกร่งและมีน้ำหนักเบา วัสดุงานโครงสร้างหลักของระบบที่ต้องอาศัยองค์ประกอบของเซลล์ต่าง ๆ ที่ถูกรวมเข้าเป็นหลัก pneumatized ระบบ และไม่ใช่แค่บน focalized ชั้นนอก . ในความเป็นจริงเพลง เบิร์ดกะโหลกกระดูกเนื้อเยื่อของรูปแบบโดยมากบางภายนอก lamellas ที่ใส่ฟองน้ำกระดูกเนื้อโปร่งเนื้อเยื่อ .
ผลการศึกษานอกเหนือไปจากรูปแบบอื่น ๆ การหากระบวนการเริ่มต้นที่อ่อนไหวสูง น้ำหนักเบา และมีการเปลี่ยนแปลงลักษณะโครงสร้างที่แตกต่างเพื่อเปลือกที่เป็นศาลาในทะเลทราย "

_เราอยากจะขอบคุณ Andres สำหรับให้เราแบ่งปันภาพที่เกี่ยวข้องกับงานวิจัยของเขาด้านล่างที่มีสิทธิ์