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管窥仿生设计对工业设计的启示

1仿生学和工业设计之间的关系

1.1仿生设计对工业设计的启示

仿生设计学科体现了人类“师法自然”的思想,仿生学和工业设计相互结合,形成了仿生设计学科,通过科学家仿生学的相关研究理论,将仿生设计加入到工业设计中,有选择性地将生物的原理和功能融入到设计作品结构中,通过独特的设计方法寻求自然与科学之间的平衡点,以满足人们的精神需求和物质需求。仿生设计兼具审美性和科学性,体现了当代人类人与自然和谐相处的思想,设计师试图通过提取自然元素,加之对消费者审美以及购买心理的研究,完成工业设计。

1.2仿生设计的研究内容

生物经过35亿年的历史演变,蜕变到可以完全适应自然的状态,这其中的某些奥妙是人类花上几百年也难以真正理解的,但是庆幸的是人类学会了仿效生物的行为和身体结构,运用生物学、物理学等多重学科,加上先进的科学技术,为人类自身的生存发展创造了新的契机。

2工业设计中仿生设计的应用

工业设计可以同时服务于技术、经济和艺术等行业,工业设计不仅追求形态完美,而且兼具实用性和功能性。本文从以下三方面论述工业设计中仿生设计的应用。

2.1形态的仿生

形态的仿生是完全建立在视觉效应上的仿生设计,可以分为具象和抽象形态仿生,在具象形态仿生的过程中,设计师要善于观察,将看到的实物形态一五一十地运用到产品设计中,比如某些儿童玩具和装饰品;抽象的形态仿生中要体现精于创造的设计理念,将复杂的生物形态简化,运用想象、联想以及生活经验,和人类的某些产品需求相结合,此类仿生带有设计师的主观色彩和个人喜好,所以设计结构千变万化。

2.2功能的仿生

若想在工业设计中完美地实现仿生设计,科学家和工业设计是要明确自身的职责所在,科学家将生物的各部分功能结构分析形成系统的理论,然后工业设计师借鉴科学家的理论研究,结合人类的需求与消费市场的变动,实现最佳的人机关系。首先,科学家具有较为完整的知识结构,但是并不明白如何将知识转化为产品并投放市场,而工业设计师能准确地把握仿生和市场之间的微妙关系,创造出更多更具实用性的产品;其次,通过工业设计师提出的设计思想以及对自然界生物的观察和分析,有可能科学家还没有发现某个方面的仿生,但设计师希望通过仿生完成某件产品,科学家可以帮助设计师选择最优的仿生方向,两者共同努力,实现更有市场价值的产品。

2.3结构和材料的仿生

设计师除了对生物的外形和功能等进行仿生,很多自然界的事物结构也让人叹为观止,例如,小小的蜜蜂创造出的蜂巢的菱形结构与科学家计算的角度完全吻合,这样的结构不仅内部空间大,而且材料质量轻,同时可以隔离噪声。学习和仿效大自然中的各种优良结构已经成为新技术革命的发展方向,而且仿生学可以渗透到自然界的方方面面,无孔不入,甚至有的科学家大胆猜测,在他们研究大脑结构和工作原理的基础上,人类可以仿照大脑细胞“翻译”接收到的外界信息的过程,制作生成仿生器官,不仅解决了器官移植捐献源的难题,而且副作用小。计算机称为“电脑”,就是因为他的生物智能性和机器科学性,将模拟的人脑工作历程运用到计算机上,可以实现功能更加完备的生物计算机。

3结语

随着市场需求的扩大和人类精神需求的提高,仿生设计在工业设计中的应用会越来越广泛,仿生设计在工业设计中的应用使得工业设计产品的多样性更加丰富,极大地促进了工业设计行业的发展。工业设计师通过对仿生学与工业设计的正确认识,经过科学家对仿生对象的研究,两者相互结合,对生物的形态、功能、结构和材料进行仿生,实现人与自然的和谐相处。

作者:陈天超 韩松芸 单位:辽宁工业大学