Дизайн для реального мира - Виктор Папанек
К первой демонстрационной модели этой структуры я привязал леску и потянул по воде. Она проявила замечательную плавучесть, подсказав идею создания громадных полых тетракаидекаэдров изо льда, укрепленного водорослями, которые можно накачать сырой нефтью с тем, чтобы подводные лодки буксировали их через Атлантический океан; тогда отпадет потребность в танкерах.
Но самое технологически элегантное применение тетракаидекаэдров относится к космическим станциям. Предположим, что базовая структура из них, где каждый имеет три уровня и тридцать восемь футов в диаметре[20], запущена на замкнутую орбиту на расстоянии 200 миль от земли. В ней можно разместить 300 работников. Если мы запустим на орбиту еще несколько отдельных модулей, то обнаружим, что (благодаря множеству углов схождения и примыкания, упомянутых выше) 300 работников могут присоединить за двадцать четыре рабочих часа еще пятьдесят блоков. В этот момент станция (которая, кстати, имеет достаточно сильное центробежное вращение, чтобы достичь подобия земного притяжения) будет вмещать 600 человек. После двух дней работы она может принять 1 200 человек, еще через пять дней — 9 600, через десять дней — 307 200, а через пятнадцать — 9 830 400. Другими словами, за две недели она вместят целые популяции, причем все люди разместятся в трехуровневых структурах. Теперь, если придать ускорение всей конструкции, то, когда она прилетит, например на Марс, вторую планету системы Альфы Центавра или астероид Вольф 359, будет возможно высадить людей вместе с их домами и построить город сразу по приземлении.
В настоящее время я работаю над исследовательским проектом, посвященным тетракаидекаэдрам. Он направлен на использование этой формы для постройки зернохранилищ, которые были бы менее подвержены спонтанным взрывам зерновой пыли. В сельскохозяйственных районах такие взрывы каждый год уносят много жизней, и потери зерна оцениваются в миллионы долларов. Если распределить зерно по более мелким модулям в форме тетракаидекаэдра, его можно перевозить в этих новых контейнерах на грузовиках, по железной дороге или на баржах. По прибытии модули можно соединить вместе в одну башню и снова разъединить, не опасаясь, что зерно рассыплется.
Исследования, связанные с тетракаидекаэдрами, проводились в 1954–1959 годах. Кристаллические формы могут найти самое разное применение. Уильям Катаволос из Нью-Йорка предположил, что города можно «выращивать». Принимая во внимание важные открытия, сделанные в России в области кристаллографии после 1970 года, и то, что теперь мы научились выращивать крупные полые кристаллы, есть вероятность, что мы скоро сможем «посеять» целый город и поселиться в нем, когда он вырастет.
Округлый ромбоикосадодекаэдр, состоящий из 80 равносторонних треугольников и 12 пятиугольников, совершенно естественно подходит для возведения купольных структур. Хотя у таких куполов есть родственное сходство с геодезическими сооружениями Бакминстера Фуллера, они проще в постройке, так как все их стороны прямые и имеют равную длину, а все углы одинаковы.
Даже если привести любые случайные идеи, связанные со структурой морских раковин, регенерацией, внешними скелетными структурами и различными двигательными системами рыб, плавательными движениями змей, «свободным» парением летающих рыбок, мы только поверхностно коснемся нескольких областей бионики, которые могут дать много полезного для дизайнерских разработок.
Принцип суставного соединения скелета змеи использован в линейке регулируемой кривизны, созданной для компании Кейффель и Эссер. Здесь снова следует отметить, что применение бионики в дизайне никогда не предполагает копирования по визуальной аналогии. Скорее отыскивается основной, базовый органический принцип, а затем уже идет речь о его применении.
Многие виды жуков: Propomacrus bimucronatus, Euchirus longimanus, Chalcosoma atlas и Forma colossus, Dynastes hyyllus и centaurus, Dynastes hercules и Grand horn и Neptunus quensel, семейства Megasomae (elephans, anubis, mars, gyas) и Goliathi (особенно Goliathus Goliathus drury, atlas, regius klug, cacius, albosignatus, meleagris, и Fornasinius fornasinii и russus, а также Meoynorrhinse и Melagorrhinae, семейство Macrodontiae и особенно Acrocinus longimanus L (только самцы) снабжены «передними механизмами маневрирования» необыкновенного разнообразия и сложности. Ни один из этих механизмов еще не нашел целесообразного применения.
Бионический дизайн стал возможен непосредственно благодаря этологии. Джон Тил, профессор экологии человека в Университете Аляски исследовал в 1970 годы брачное поведение и приручение мускусного быка. Мускусный бык, имеющий сорок восемь хромосом, назван неточно: это не бык, а родственник козы и антилопы, и он не дает мускуса. Шерсть мускусного быка превосходит овечью по влагонепроницаемости и тешюизоляции. Джон Тил сам занялся довольно необычной работой по (доместикация) одомашниванию мускусных быков, которых не давалось приручить на протяжении всей истории существования этих животных. Он применил особые гормональные средства в результате чего увеличилось число рождающихся детенышей. Завершив исследования, ученый передал все свои разработки эскимосским племенам и лапландцам по всему северному тундровому поясу мира. И дело пошло. Переработка шерсти, которой занялись северные народы, прядение и ткачество изменили уклад их жизни, социальные отношения и экологию.
Размышления о возможности приручить в будущем микробы открывают новые пути дизайнерского планирования в области бионики: применение в медицине, управлении окружающей средой, уничтожении отходов, ограничении загрязнений и т. д.
В некоторых областях дизайна можно воспользоваться практически точной копией природных явлений. Так был создан в 1940 году в Дюссельдорфе гигантский вертикальный токарный станок.
Летательный аппарат «Госсамер Альбатрос» с мускульным педальным приводом, на котором в 1979 году был осуществлен перелет через Ла-Манш, доказывает, что, совместив два-три отдельных биологических принципа, — «коллизия» Артура Кестлера — можно осуществить одно из древнейших мечтаний человечества — научиться летать.
Лондон с пригородами, население которого примерно равно населению Нью-Йорка, обладает невероятно примитивной и запущенной водопроводной системой, но использует, однако, в четыре раза меньше воды, чем Нью-Йорк. Причина этого кроется в биоморфности лондонской системы, построенный по правилам разветвления прожилок листа. Д'Арси Уэнтуорт Томпсон формулирует эти правила так:
59. Если ствол разделяется на две равные ветви, то они находятся под равным углом к стволу.
60. Если одна ветвь меньше другой, то ствол составляет с большей ветвью меньший угол.
61. Все мелкие ветви, которые практически не ослабляют и не уменьшают основной ствол, отходят от него под большим углом в 70–90 градусов.
Водопровод в Лондоне был проложен по вышеописанным прав лам и представляет собой биологически стабильную систему Нью-йоркский водопровод, напротив, является прямоугольной решеткой. На бумаге это выглядит симпатично (особенно для инженеров), но сама система работает менее эффективно,
