Зачем студенту акулий хвост из силикона

Плавать как рыба и летать как птица - идеи для своих технических изобретений ученые нередко заимствуют у природы. Именно так, к примеру, конструировал свои летательные аппараты немецкий инженер и пионер авиации Отто Лилиенталь (Otto Lilienthal). Создание технических устройств с помощью биологии легло в основу бионики - науки, созданной в прошлом столетии. Специалисты в сфере бионики исследуют природные феномены и пытаются использовать полученные знания при разработке технических моделей.

Получить высшее образование в этой относительно новой области сегодня можно в нескольких немецких вузах. В 2010 году бакалавриат по специальности "Бионика" появился в Вестфальской высшей школе (Westfälische Hochschule). В Высшей школе Бремена (Hochschule Bremen) такое отделение существует уже с 2003 года. В 2008 году по этой специальности была открыта магистратура. Магистратуру на английском языке предлагает Высшая школа Рейн-Валь.

Бионика = биология + техника

Учеба в бакалавриате по специальности "Бионика" в Высшей школе Бремена длится семь семестров. Магистратура рассчитана на три семестра. В пятом семестре бакалавры уезжают в зарубежный вуз-партнер. В расписании студентов - целый ряд естественнонаучных и технических дисциплин: физика, химия, материаловедение, информатика, математика, транспортные системы. Однако на первом плане стоит изучение основ биологии, подчеркивает руководитель отделения бионики Антония Кезель (Antonia Kesel). "Наши студенты учатся понимать природу, как устроены животные и растения", - говорит она.

Студент из Германии Себастиан исследует в своей бакалаврской работе модель хвостового плавника акулы. Его, например, волнует вопрос, какую функцию выполняет кожный лоскут, расположенный в верхней части акульего хвоста. "До сих пор никто не смог мне объяснить, даже специалисты в этой области. Эта загадка так заинтересовала меня, что я решил попробовать ее разгадать", - рассказывает студент.

Сказано - сделано. Себастиан сконструировал модель акульего хвоста из силикона. "По показателям гибкости она очень похожа на хвостовой плавник акулы. И она позволяет наблюдать, как ведет себя акулий хвост в водной среде", - рассказывает юноша.

После долгих часов опытов в лаборатории студент пришел к выводу, что кожный лоскут на хвостовом плавнике помогает акуле оставаться в одной плоскости даже при резком ускорении. Однако на этом он не успокоился. Теперь Себастиан пытается понять, как изменятся показатели, если модель плавника сделать из более мягкого или более твердого материала. Результаты этих опытов, возможно, окажутся интересными для промышленных предприятий, надеется студент.

Свойства плавника могут пригодиться в судостроении

"Разработка более гибкой тяговой системы может оказаться весьма полезной и в судостроении. В ходе исследований я постараюсь доказать, что можно отказаться от использования больших и тяжелых металлических гребных винтов на кораблях и подводных лодках", - рассказывает студент-бионик.

После получения диплома бакалавра он намерен продолжить учебу в магистратуре и дальше заниматься изучением принципов движения животных под водой. "На этой основе в будущем можно будет разработать автоматические устройства, используя преимущества, которыми от природы наделены рыбы", - уверен Себастиан.

Востребованные специалисты

По мнению профессора Антонии Кезель, одной из сильных сторон специалистов в сфере бионики является то, что они могут выступать посредниками между экспертами в разных областях. "Выпускники нашего отделения могут общаться на равных как с биологами, так и с инженерами. У них междисциплинарный подход к решению проблем и они владеют профессиональной терминологией", - объясняет Антония Кезель.

По ее словам, у специалистов в сфере бионики есть все шансы найти работу практически в любой области, где проводятся исследования и разрабатываются новые технологии: в аэрокосмической сфере, кораблестроении, робототехнике, автомобилестроении, медицинской или энергетической сферах.