مختصصان بیونیک سعی در حل مسائل تکنیکی توسط کاربر و سیستم ها و مکانیزم ها و فرم های قابل مقایسه با آنهائی که در طبیعت یافت می شوند، را دارند. آنها ماشین ها و ابزار های را که توسعه بخشیده اند را در جهت تقلید یا شبیه سازی و عکس العمل ها و رفتار ها را مطابق با ارگانیزم های زنده سامان می دهند.

بشر از دیر باز از علم بیونیک در حل مسائل پیرامون خودش استفاده می کرده است. اما واژه بیونیک به طور رسمی در سال 1960 در شهر دایتون اوهایو در مراسمی که با حضور عده ای زیست شناسان و ریاضی دانان و فیزیک دانان و روان شناسان برگزار شده بود، توسط سرگرد جک دی استیل مطرح شد. او بیونیک را علم سیستم هایی که شالوده و پایه تمامی سیستم های زنده اند، می داند.

در ابتدا بیونیک به بررسی ماشین هایی 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.

سیر تحول:
انسان برای الهام گرفتن همواره به جهان زنده پیرامونش نگریسته است. پرواز پرندگان در طول هزاران سال الهام بخش طرح های بی شماری از ماشین پرنده بوده است که یکی از بهترین طرح ها در زمان خود اثر لئوناردو داوینچی است که در سال 1505 طرحی از یک ماشین پرنده بر اساس ساختمان خفاش رسم کرد ولی نتوانست آن را به مرحله عمل برساند. زیرا داوینچی وجود یک موتور سبک و نیرومند را که بتواند بال ها را به حرکت درآورد را فراموش کرده بود.

امروزه هم می توان از دولفین که با نیروی عضلانی کم می تواند به سرعت در آب حرکت کند الگو برداری کرد تا زیر دریایی که دارای چنین خاصیتی است ساخت. و با الهام گرفتن از پوست دلفین نیز لباسی برای غواصان ساخته شده است که اصطکاک بدن شناگر و آب را به حداقل می رساند.

اما نکته مهم در این علم این است که تقلید جزء به جزء از طبیعت معمولا کار ساده ای نیست. مثلا الگو برداری ماشین پرنده از خفاش در جایی که فاصله دو انتهای بال های گسترده خفاش حدود نیم متر و فاصله بین دو انتهای بال های ماشین پرنده 14 متر است کار سختی است و باید از روش های ویژه ای استفاده کرد که البته بسیاری از روش ها هم موثر نخواهد بود.

آشکار گرهای گرما در پوست آدمی فقط می توانند به یک دهم درجه تغییر دمایی پاسخ دهند بد نیست که بدانید در یک سانتی متر مربع پوست کف دست انسان، سه عدد گیرنده حساس به گرما وجود دارد در حالی که در همین اندازه سطح در قسمت سر مار زنگی 150000 عدد گیرنده حساس به گرما وجود دارد. اما انسان ها با استفاده از این مکانیسم طبیعی، مکانیسم حسی مادون قرمزی ساخته اند که حساسیت آن صد هزار بار بیشتر از مادون قرمز مار زنگی است و از آن در جنگ جهانی دوم توسط آلمانی ها در تیر اندازی به هنگام تاریکی شب استفاده می شده است.

بیونیک در واقع شامل سه بخش است:
1- علم سیستم هایی که کار آنها از سیستم های زنده گرفته شده است (در ساختار و سیستم اصلی)
2- علم سیستم هایی که خصوصیاتی شبیه خصوصیات سیستم های زنده رادارند. (مکانیزم ها و عناصر عملکردی)
3- علم سیستم هایی که از نظر ظاهر به سیستم های زنده شبیهند (در یافت های حسی از نقطه نظر فرم)

و در واقع هر محصول سه عنصر اصلی دارد:
I. ساختار
II. مکانیزم
III. فرم

طراحی بر اساس طبیعت ماندگار و جاودانه است، تازگی دارد و محدود به زمان نمی شود.

روند طراحی بر اساس بیونیک یا بیو دیزاین:
1- انتخاب موجود زنده (پدیده مور نظر در طبیعت):
I. جانوران
II. گیاهان
III. آغازیان، تک سلولی ها

2- شناسایی خصوصیات زیستی:
I. محیط زندگی: شرایط محیط، دما، رطوبت، فشار و صوت
II. عکس العمل ها: منابع حیاتی، سیستم های تنفسی، مواد غذایی
III. خصوصیات فیزیکی: شرایط همزیستی، سازگاری و ناسازگاری مستقیم و غیر مستقیم
IV. روابط سیستماتیک: آمار تجمعی و پراکندگی زیستی،شرایط خاص جغرافیایی

3- شناسایی خصوصیات معماری:
I. ساختار های داخلی
II. روابط سیستماتیک
III. پیکره اصلی موجود: عناصر میکرو و تناسبات هندسی، عناصر ماکرو، مواد و نسبت ها

روابط عملکردی موجود با فرم و مواد:

بررسی رنگ:
I. ارتباط رنگ موجود زنده با محیط زیست
II. ارتباط رنگ موجود زنده با خصوصیات رفتاری
III. ارتباط رنگ موجود زنده با پیکره موجود زنده

آنالیز عنا صر اصلی موجود زنده و و کار برد آن در تجزیه و تحلیل طراحی:

آنالیز فرم:
I. فرم پایه: نقاط، سطوح و...
II. فرم پیچیده: ترکیبات فرمی
III. تعیین تناسبات و اندازه
IV. تعیین نسبت انحناها
V. تعیین زوایای بین راستاها

آنالیز مکانیزم:
I. مکانیزم ساده
II. روابط سیستماتیک بین مکانیزم ها
III. آنالیز رابطه فرم با سیستم و بالعکس سیستم با فرم
IV. آنالیز رابطه فرم با عملکردو بالعکس
V. آنالیز رابطه عملکرد با سیستم و بالعکس

منبع: پایان نامه کارشناسی با موضوع: کفش و بیونیک زنبور (دانشکده هنر و معماری)