Įvadas

Bioįkvėptas dizainas yra palyginti naujas terminas. Plačiau paplitę terminai yra biomimetika ir biomimikrija. Bioįkvėptas dizainas buvo naudojamas kuriant inovatyvius techninius sprendimus beveik kiekvienoje inžinerijos srityje. Kai XX a. viduryje sistemingai pradėta analizuoti biologines sistemas kaip bioniką, pagrindinis dėmesys buvo skiriamas valdymo ir komunikacijos sistemoms (Keto 1960). Keto (1960) pasiūlė taikyti bioįkvėptą valdymą ir komunikaciją elektronikoje, aeronautikoje ir navigacijoje. Tačiau istoriniai bioįkvėpto dizaino pavyzdžiai jau apima ir kitas taikymo sritis. Pavyzdžiui, biologinių sistemų aerodinamika dažnai buvo laikoma modeliu, kuriant parašiutus ar ankstyvus skraidymo aparatus (Nachtigall ir Wisser 2015, p.6). Šiuolaikiniai bioįkvėpto dizaino pavyzdžiai taikomi tokiose techninėse srityse kaip mechaninė inžinerija, architektūra, pramoninis dizainas, programinės įrangos inžinerija, robotika, medicinos technologijos ir t.t.

Papildytos realybės (AR) integracija revoliucionuoja šį procesą, leidžiant mokiniams sąveikauti su biologinėmis sistemomis įtraukiančioje 3D aplinkoje. Studentai gali vizualizuoti biomimetinius procesus, simuliuoti realaus pasaulio taikymus ir bendradarbiauti kuriant inovatyvius projektus, naudodami AR įrankius. Šis technologijų ir gamtos derinys stiprina supratimą, kūrybiškumą ir problemų sprendimą STEM ugdyme.

Nepaisant didelio inovacijų potencialo, bioįkvėpto dizaino taikymas kelia iššūkių. Pagrindiniai iššūkiai yra disciplinų barjerai, t.y. tikslai, darbo metodai ir tai, kad biologijos ir techninių produktų kūrimo kalba iš esmės skiriasi. Biologija yra gamtos mokslas; jos tikslas – suprasti gyvas sistemas. Techninių produktų kūrimas, arba inžinerinis dizainas, siekia kurti technines sistemas. Skirtumas tarp biologinio supratimo tikslo ir techninio kūrimo tikslo atspindi skirtingus biologų ir inžinierių darbo metodus. Šis susidūrimas dažnai sukelia problemų bioįkvėptame dizaine.

1 lentelė. 10 nuostabių bioįkvėpto dizaino aspektų, (Hashemi Farzaneh, 2019)