یکی از روش‌های توسعه پایدار، استفاده از تکنیک‌هایی است که میلیون‌ها سال قبل توسط طبیعت بکار گرفته شده است.

طبیعت به عنوان یک دفتر مهندسی، میلیون‌ها سال به سعی و خطا پرداخته و در  این میان فقط بهینه‌ترین و کار‌آمدترین عناصر طبیعی باقی مانده‌اند که می‌توانند منبع موثقی برای الهام‌گیری در حل مسائل مهندسی باشند.

بایونیک به علم الگوگیری از سامانه‌ها، ساختار‌ها و سازوکارهای طبیعت برای حل مسائل مهندسی اطلاق می‌شود.

این علم رابطه به کارگیری دانش سیستم‌های زنده در حل مسائل فنی را در حیطه ی علمی توضیح می‌دهد که به روابط موجودات زنده و ماشین‌ها اشاره دارد و این علم توسط همکاری زیست‌شناسان و مهندسان پایه‌ریزی شده است.

بیونیک‌دانان به صورت گروه‌هایی از مهندسان و زیست‌شناسان کار می‌کنند و در واقع علم بیونیک زبان مشترک بین رشته‌های گوناگون است.

بشر از ابتدا برای ساختن مکان‌ها و وسایل خود از طبیعت الهام می‌گرفته است. مثلاً لئوناردو داووینچی از خفاش برای ساخت ماشین پرنده خود الهام گرفت و یا در نمایشگاه مونترال، اثر فرای اتو، از تار عنکبوت برای ساخت سازه‌اش الهام گرفته است.

بیونیک و معماری

معماری را می‌توان علم حیات مصنوعی نامید. همانطوری که در زبان ژنتیک از کدهایی با اشکال و فرمهای خاص استفاده شده تا به رابطه میان پدیده‌ها پی ببریم در اینجا می توان از کامپیوترها برای شبیه‌سازی فرم موجودات زنده با سازه‌ها و معماری کمک گرفت.

ذهنیت ارگانیک و بیونیک مهم‌ترین دستمایه قرن ۲۰ است. سالیوان، رایت و لوکوربوزیه همگی از این سبک در معماری خود استفاده کرده‌اند. معماران بیونیک و طبیعت‌گرا نگاهی جدید به سازه دارند. در اینجا به چند نمونه الهام گرفته از طبیعت می‌پردازیم:

در ساقه گیاهان بندها و حلقه هایی را مشاهده می کنیم که امکان انحنای ملایم در محل بندها را به گیاه می‌دهد و در ساختمان‌های بلند نیز حلقه‌های اتصالی را همانند این بندها مشاهده می‌کنیم.

معمارانی را می‌بینم نظیر کالاتراوا که طرح‌های او طرح‌هایی از آناتومی بدن انسان به صورت جمعی یا فردی است و یا پله‌های و ساختمان‌هایی که با حیوانات مختلف ترکیب کرده است. حالات و مقاطع و اسکلت‌ها و ماهیچه‌ها و اندام‌ها ذاتاً مورد توجه این هنرمند است.

به منظور دستیابی به معماری بر پایه‌ی کارایی بایولوژی می‌توان به وسیله‌ی زیرشاخه‌های آن مخصوصا ساختار‌شناسی (بررسی رابطه‌ی بین فرم و سازه)، فیزیولوژی (بررسی رابطه‌ی بین فرم و عملکرد)، تکامل (چگونگی تغییر فرم) و اکولوژیکی (رابطه‌ی بین فرم و محیط) و ارتباط بین آنها یک الگو باشد.

طراحی بایونیک حرکتی است که از دهه‌ی شصت آغاز شد، ولی به دلیل محدودیت‌های فنی مانند عدم وجود میکروسکوپ‌های پیشرفته، عدم وجود نرم‌افزار‌های شبیه‌سازی، بهینه‌سازی پیشرفته و ... تاثیر مشخصی در آن سال‌ها از خود برجا نگذاشت.

در این راستا هدف، ایجاد یک «موازنه معقول و واقع بینانه بین انسان و طبیعت» است؛ موازنه‌ای که با توجه به الهام‌گیری از طبیعت، نیاز‌های بشر را برآورده و سلامت طبیعت را در کنار سیستم‌های اکولوژیک از راه‌های زیر تامین کند:

• استفاده بهتر از منابع با حداقل اجزا
• حداقل انرژی جهت ساخت ساز
• ترکیبی مناسب از استحکام و زیبایی
• ظرفیت تولید به جای صرفا مصرف

بایونیک، به معنای زیست‌شناختی یا به کار‌گیری اجزای ساخته شده در طبیعت را، اولین بار دانشمند آمریکایی، جک. ای استیل در سال ۱۹۵۹ در همایش نیروی هوایی به کار برد. تعریف وی از بایونیک چنین بود:

بایونیک علم سیستم‌هایی است که شالوده‌ی آنها سیستم‌های زنده است یا خصوصیات سیستم‌های زنده را دارند یه به سیستم‌های زنده شباهت دارند.

هم‌اکنون بایونیک بعنوان یکی از سه علم برتر دنیا شناخته شده است.

جوزف پاکستون (Joseph Paxto)، فرای اتو (Frei Otto)، سانتیاگو کالاتراوا (Santiago Calatrava)، گرگ لین (GREG Lynn)، وینسنت کاله بات  و ... از پیشگامان معماری بایونیک هستند.

ایستگاه اورینت (Oriente Station)، برج بیونیک (bionic tower )، دروازه جهان (arc of world) اثر  گرگ لین، ساختمان ضد دود (anty smoge) اثر ونسان کالیباوت، برج فراز پل رابلینگ (ascent at robling bridge) اثر دانیل لیبسکیند، مرکز تجاری بیرمنگام (selfridges)، پروژه‌ی قطره‌ی خورشید در امارات برخی از آثار مطرح جهانی در این سبک هستند.

منبع: معماری بایونیک، طراحی طبیعت، مولف: فاطمه قارونی اصفهانی