چکیده:

بشراز ابتدا سعی داشته است برای ساخت وطراحی مکانها و وسایل مورد نیاز خود از طبیعت ومحیط زیست اطراف خود الهام گیرد. بیونیک ومعماری بیونیک علمی است که به الهام یابی فنی از ساختمان ها رفتارها وارتباطات گوناگون عالم جانداران می پردازد. امروزه بشر با ساخت مدل های واقعی معماری ملهم از طبیعت با قدرت خلاقیت و سازندگی طبیعت به رقابت برخواسته است.

ذهنیت ارگانیک وبیونیک مهمترین روند قرن بیستم بوده وطراحان برای استفاده و تقلید از فرم های طبیعی تا کنون دو شیوه را به کار برده اند. شیوه اول اینکه هدف طراح فقط تقلید از ظاهر خارجی فرم های طبیعی باشد که در این صورت ساختمان ها فقط بازتابی از زیبایی ظاهری موجود در طبیعت محیط اطراف می باشند. شیوه دوم آن که طراح از فرایند هایی که فرم های طبیعی را شکل داده اند, برای خلق طرح های جدید الهام می گیرد. زاها حدید از جمله معمارانی هست که در آثار خود از فرم بیونیک استفاده کرده است و آنچه زاها حدید را معماری معاصر ساخته است جریان »روح زمانه« در سازههای اوست. بدین گونه که او معماریای برای جهان پرشتاب و سیلانی امروز طرح میکند و، برخلاف اکثر معماران بزرگ، سبکی کاملاً آزاد و رها را در پیش میگیرد، تا جایی که ارجاعات معدود او را تاحدودی برخاسته از ناخودآگاهش تلقی میکنند. چنانکه برخی منتقدان فرمهای ارگانیک و دورانی جدید آثار او را ملهم از طبیعت پر از باتلاقهای جنوب عراق میدانند. این مقاله سعی دارد با استفاده از روش تحلیلی و توصیفی به بررسی مفهوم بیونیک و مصادیق کاربردی الگو برداری فرم و ساختار از طبیعت، و همچنین فرم بیونیک در آثار معماری زاها حدید را بررسی نماید.

کلمات کلیدی: بیونیک؛ طبیعت؛ الگو برداری؛ بیولوژی؛ معماری؛ زاها حدید

۱

-۱مقدمه:

در بررسی آثار معماری در ادوار مختلف تاریخ میتوان به رابطهی مستقیم و عمیق بین نحوهی نگرش و ایدئولوژی بشر نسبت به هستی و اعتقادات او و به طور کلی آن چه را فرهنگ مینامیم و آنچه که به عنوان اثر معماری عرضه مینماید پی برد.به این معنی که نحوه ی تفکر و تفسیرانسان از هستی در شکلگیری معماری او به شدت تأثیرگذار بوده است. هر تفکر جدید و یا نظریه ی علمی تازه باعث ایجاد سبکی نو در معماری شده است.

معماران و طراحان ساختمان معتقدند که طرح های الهام گرفته از طبیعت, می تواند به کاهش صدمات زیست محیطی ناشی از ساختمان ها کمک شایانی کند.بیونیک که به آن بیومتریک یا مهندسی خلاق زیستی هم می گویند کاربرد سامانه و روش های بیولوژیکال موجود در طبیعت در سیستم های مهندسی و فناوری های مدرن است.

یکی از اولین موارد استفاده از آفرینش های طبیعی برای نو آوری در معماری را در ابتدا نیمه دوم قرن نوزدهم مشاهده می کنیم. متخصصان انگلیسی در سال ۱۸۴۶ برای نخستین بار موفق به پرورش نوعی نیلوفر آبی عظم در اروپا شدند مه قطر برگ های آن به دو متر می رسید. پاکستون, معمار انگلیسی تبار, با دیدن استحکام برگ های, زین نیلوفر آبی به مطالعه قفسه بندی مدور و ساختار شعاعی این گل پرداخت. حاصل این تفحص ابدا ساختاری جدیدی برای سقف شیشه ای در معماری بود که در قصر کریستال نمایشگاه جهانی لندن در سال ۱۸۵۱ عرضه و به صورت نظری باقی می مانند (نتایج، ۱۳۹۰،ص .(۵۴

طراحان برای استفاده و تقلید از فرم های طبیعی تا کنون دو شیوه را به کار برده اند. شیوه اول اینکه هدف طراح فقط تقلید از ظاهر خارجی فرم های طبیعی باشد که در این صورت ساختمان ها فقط بازتابی از زیبایی ظاهری موجود در طبیعت محیط اطراف می باشند. شیوه دوم آن که طراح از فرایند هایی که فرم های طبیعی را شکل داده اند, برای خلق طرح های جدید الهام می گیرد. برای توسعه و پرورش فرم های معماری که در طبیعت یافت می شوند, قوانین اساسی وجود دارد که می توان آنها را در اغلب ساختمان های بدیع و نوین به کار برد. نتیجه این کار طرحی عالی است که کارایی سازه ای, نیازهای عملکردی و زیبا شناسی با یکدیگر ترکیب شده اند.درس هایی که از طبیعت آموخته می شوند و به طور مناسب به کار می روند, نه فقط تقلید محض از آن (تارپوردی و دلفان, ۱۳۸۹، ص.(۶۰

-۲بیان مسئله:

قرنهاست که بشر در رابطه تنگاتنگ با طبیعت به سر برده و برای تولید مایهتاج خود از آن الهام می گیرد . لئوناردو داوینچی ، نابغه عصر رنسانس ، یکی از اولین کسانی بود که برای ساخت ماشین پرواز دانشهای » بیولوژی « و » فنی « زمان خود را درآمیخت و برای حل مسائل فی زمانش به جستجو و تحقیق در ساختار جانداران پرداخت . امروز پانصد سال پس از داوینچی مهندسان رشته های مختلف برای ایجاد ارتباط بین قوانین علوم فنی با دنیای جانداران تلاشی مشابه دارند . ارتباطی که با آغاز قرن بیست و یکم و رشد روزافزون رایانه ها جایگاه خاص یافته و دنیای اندیشه های معماری را نیز تحت تأثیر قرار داده است. حجم زیاد مقالات ، سخنرانی ها ، مباحث نظری ارائه شده در چند سال گذشته تأیید بر این مدعاست (حکیم،۱۳۸۲،ص.(۱۷
به موازات اوج گیری این مباحث ، عرضه آثار شاخص این جریان را در سالنهای موزه های معتبر دنیا نیز می بینید . یکی از سردمداران به نام این جریان » زاها حدید « معمار و نظریه پرداز عراقی است که این مقاله سعی در معرفی و بررسی افکار او تحت عنوان معماری بیونیک دارد. یکی از جذاب ترین طرح های این معمار، شکل موج های آب رودخانه تیمز لندن هست که تیم برنده طرح المپیک آبی لندن با مدیریت زاها حدید در سال ۲۰۰۵ از میان ۲۰۰ شرکت داوطلب در سراسر دنیا که برای طراحی در لندن ثبت نام کرده بود انتخاب شد (عدیلی، .(۱۳۸۷

-۳علم بیونیک:

بیونیک که به آن بیومتریک یا مهندسی خلاق زیستی هم می گویند کاربرد سامانه ها و روش های بیولوژیکال موجود در طبیعت در سیستم های مهندسی و فناوری های مدرن است.

واژه ی بیونیک از دو لغت لاتین Bio+nic تشکیل یافته است که در آن Bio در زبان یونانی به معنای “زیست” و “حیات” است و حروف ic پسوند شبیه ساز هستند به معنی “مثل” و “مانند”. اگرچه لغات ، Biomimetics، Biognosisو Biomechanic نیز در زمینه ارتباط طبیعت با دانش بشری هستند لیکن واژه بیونیک بیشتر گویای ارتباط بین طبیعت و طراحی محصول است. واژه بیو میمیکرای(یا بیو میمیکس) نخستین بار در سال ۱۹۵۰ توسط اتو اشمیت و جک ا.ستیل در حین فعالیت بر روی یک پروژه هوانوردی در پایگاه هوایی رایت-پترسون در ایالات متحده امریکا ابداع و مورد استفاده قرار گرفت. او بیونیک را علم سیستم هایی که شالوده و پایه تمامی سیستم های زنده اند، می داند.(تارپوردی و دلفان، ۱۳۸۹،ص(۱۲۵ در ابتدا بیونیک به بررسی ماشی نهایی که براساس سیستم های زنده طراحی و ساخته شده بودند می پرداخت و هم اکنون بیونیک

از هر جهت هنر به کارگیری دانش سیستم های زنده در حل مسائل فنی است. امروز هر جا سخن از تکنولوژی به میان می آید، تصویر همان دستاوردهای مهم تکنولوژی که پاسخگوی نیازهای اساسی برای انسان امروز و آینده است، به ذهن می آیند، اما اگر کمی به مسیر تکنولوژی دقت کنیم کم و بیش به منشاء برخی پدیده ها پی می بریم، به این کهمثلاً هر پدیده صنعتی یا ساختمانی از کدام الگوی زنده طبیعت الهام گرفته است. بیونیک از لغت یونانی بیون به معنای واحد زندگی مشتق شده و به معنای شبیه زندگی است. برخی دیگر این واژه را ترکیبی از بیولوژی و الکترونیک می دانند. ایده استفاده از الگوهای طبیعی در فناوری های مدرن بسیار کارا به نظر می رسد چون این الگوها به صورت تکاملی رشد داشته اند و در هر مورد خاصی بی نظیر و بی نقص هستند. یکی از کلاسیک ترین نمونه های این علم استفاده از رنگهای غیرقابل نفوذ در برابر آب است که با مشاهده سطح کاملا غیرقابل نفوذ گل نیلوفر به دست آمده و به آن اثر نیلوفر گفته می شود. با این که می توان گفت تمامی مهندسی بشر دانسته و یا ندانسته نوعی الگوبرداری از الگوهای طبیعی است اما این علم به صورت آگاهانه سابقه چندانی ندارد. به طور کل می توان میان گیاهان و جانوران سه سطح بیولوژیکی در نظر بگیریم که فناوری های مدرن می توانند از آنها الگوبرداری کنند:

▪تقلید از روش های تولید طبیعی ▪تقلید از مکانیز مهایی که در طبیعت وجود دارد
▪مطالعه اصول سازمانی رفتارهای اجتماعی و ارگانیزم ها, همانند رفتار پرنده ها هنگام پرواز گروهی, رفتارهای اجتماعی زنبورها و مورچه ها و هوش جمعی یک دسته ماهی.

در تاریخ تقلید انسان از طبیعت بسیار ریشه دار است. اما نخستین کارهای علمی در این زمینه را لئونارد داوینچی چند قرن پیش انجام داده است. او با مطالعه ساز و کار حرکتی پرندگان هنگام پرواز سعی کرد ماشین های پرنده بسازد. با اینکه او موفق به این کار نشد اما تلاش های او را می توان نخستین نمونه های بیومیمتیک در جهان دانست. اما از دورانی که داوینچی طرح های ابتدایی خود را با جوهر روی کاغذ می کشید سا لها گذشته است و علم هم پیشرفت های بسیار زیادی داشته است بخصوص در بیومیمتیک .یکی از برجسته ترین کارهایی که در سال های اخیر در این زمینه انجام شده تولید لباس های هوشمندی است که با تغییرات دمایی سازگار هستند . این لباس ها با مطالعه ساختار برخی گیاهان طراحی شده است .در میان گیاهان میوه درخت کاج یکی از بهترین نمونه هاست که به گرما، سرما و رطوبت واکنش نشان می دهد و با بازشدن، دانه هایش را پراکنده میکند.(حشمتی،(۱۳۸۷ لباس هوشمندی هم که با توجه به مکانیزم این میوه تولید شده است هنگامی که گرمای بدن شخصی که آن را پوشیده بالا برود

باز می شود و وقتی که دمای بدن فرد پا یین بیاید جمع می شود .در برخی هواپیماها هم بال هایی ساخته شده است که با توجه به سرعت و ارتفاع هواپیما با لها تغییر حالت می دهند .این تغییر از نوعی از گونه های پرنده که در ارتفا عها و سرعتهای متفاوت حالت بال خود را تغییر می دهند الگوبرداری شده است .اما هواپیما ها برای این که بتوانند بال های خود را تغییر شکل بدهند به نوعی سازه ویژه در بال ها نیاز داشتند که محققان این با لها را با الگوبرداری از پول کهای ماهی ها تولید کنند.

بیونیک، به معنای زیستارشناختی یا به کارگیری اندام های ساختگی طبیعت، فرآیند طراحی و مهندسی نوین براساس سامانه های موجود در طبیعت است .اساسا پیوند میان سیستمهای طبیعی و ساختارهای مصنوعی ساخته دست بشر به این دلیل دارای اهمیت است که پویایی موجود در طبیعت لزوما سامانه های انرا به سوی بهینه سازی و اثرگذاری بیشتر پیش می برد .از نمونه های شناخته شده استفاده از این علم را می توان طراحی بدنه قایق ها و کشتی ها براساس فرم و جنس بدن دلفینها، طراحی هواپیماهای مسافربری آیرودینامیک براساس ساختار بدن پرندگان و …را نام برد.(حشمتی،(۱۳۷۸ به موازات بیونیک، بیومیمیکس را می توان نام برد که به معنای تقلید از طبیعت است و درآن بیشتر به استفاده از مکانیزمهای

رایج در طبیعت در ساختارهای محصولات تاکید شده است .دلیل دیگری که اهمیت استفاده از علم بیونیک را گوشزد می کند نظام سعی و خطا در دانش بشر و عاری بودن طبیعت از خطاهای موجود در آن است و در مرحله بعد نیاز بشر به ارتباط مستمر با طبیعت نظام محصولات ساخته دست وی را بیش از پیش به سوی نظامهای طبیعی و سازگار با آن سوق می دهد.

در حقیقت می توان نیاز بشر به پیروی از طبیعت برای حل مشکلات طراحی محصولاتش را، یک نیاز واقعی و اجتناب ناپذیر دانست (حشمتی, .(۱۳۷۸

-۴الگو برداری از طبیعت:

در طبیعت انواع کمتر شناخته شده ای از جانوران وجود دارند که رفتارها و اعمال شگفت انگیز انها به خصوص طریقه ساخت و شکل آشیانه هایشان, می تواند راهنمای معماران و مهندسان در ساخت بناها و سازه های مختلف قرار گیرد.

۴