仿生元素在产品设计中的应用及海葵浴缸案例介绍

仿生学(Bionics)是模仿生物特殊本领的一门科学，这个名词来源于希腊文“Bio”，意思是“生命”，字尾“nic”有“具有……的性质”的意思，1960年由美国的J.E.Steele首先提出。他认为：“仿生学是研究以模仿生物系统的方式，或是以具有生物系统特征的方式，或是以类似于生物系统方式工作的系统的科学。”[11]

仿生学主要是观察、研究和模拟自然界生物各种各样的特殊本领，包括生物本身结构、原理、行为、各种器官功能、体内的物理和化学过程、能量的供给、记忆与传递等，从而为科学技术中利用这些原理，提供新的设计思想、工作原理和系统架构的技术科学。[12]

仿生设计灵感来源于我们生活的大千世界中的各种生物，是在对自然生物体，包括动物、植物、微生物、人类等所具有的典型外部形态的认知基础上，寻求对产品形态和技术的突破与创新。在产品的设计中引入仿生的元素，不但能增加产品本身的特点，还能增加人们与产品之间的情感因素。[12]

仿生设计作为一种造型方法不仅深受设计师们喜爱，也给使用者带来很大的愉悦感。

仿生产品创意设计广泛运用于军事、科技、农业、工业和日用品等领域。

(1)典型案例：青草手机

O2 recycle与知名设计师辛恩迈尔斯合作联手打造了一款青草手机(Grass Phone)，它具有正常手机的全部功能，是第一部使用草制作外壳的手机。上面包含有数以万计的碎草叶，处理后包上一层环保树脂，以使碎草硬化并粘到一起，从而能坚固地保护手机内部器件。手机上按键的材料则是来自从当地采购的木材。[13]见图5-12。

图5-12　青草手机(Grass Phone)

(图片来源：http：//web.ilohas.com/daily/502)

(2)典型案例：螺旋抽屉

设计师将它命名为“螺旋盒”，抽屉芯呈螺旋状打开，就像一颗螺蛳，好玩又不丧失原本的储物功能。见图5-13。

图5-13　螺旋抽屉

(图片来源：http：//design.taoci.com/sj/20131212100220.htm)

(3)典型案例：开花吊灯

开花吊灯在未使用状态下为闭合，看不到灯泡，就像家居的装饰品。开启后花瓣展开，变为一盏照明的灯具。见图5-14。

图5-14　开花吊灯

(图片来源：http：//www.shejipi.com/23061.html)

(4)典型案例：安全头盔

啄木鸟为什么不会得脑震荡?是因为它的头部具有缓冲组织。人们从啄木鸟身上得到了启示，在设计安全头盔时，帽顶与头顶之间留有空隙，中间填充了柔软的吸能材料。见图5-15。

(5)典型案例：尼龙搭扣

自然界中有一种植物叫苍耳，它的果实身上布满了倒钩，能够轻易地附在路过动物的皮毛上，跟随动物的走动传播。人们模仿苍耳设计了尼龙搭扣，尼龙搭扣由尼龙钩带和尼龙绒带两部分组成，就像苍耳的倒刺和动物的皮毛，钩带和绒带复合起来略加轻压，就能产生较大的扣合力和撕揭力，除非人们故意将它解开，不然它们就会一直牢牢黏在一起。尼龙搭扣在生活中十分常见，搭扣显然比鞋带更适合，考虑到小朋友的动手能力，小孩子的鞋子通常不采用普通的鞋带而用尼龙搭扣来固定，家里的窗帘也通常用尼龙搭扣来固定。模仿苍耳的尼龙搭扣实在是带给了我们很多便利[14]。见图5-16。

图5-15　安全头盔

(图片来源：https：//graph.baidu.com/thumb/v3/1127334048，2075203974.jpg)(www.xing528.com)

图5-16　尼龙搭扣

(图片来源：https：//baike.so.com/doc/2211430-2339956.html)

(6)典型案例：电子蛙眼

青蛙能够从各种飞快移动的小动物中认出并捕捉到它喜欢吃的苍蝇和飞蛾，而对其他飞动着的东西和静止不动的景物都毫无反应。青蛙的这一特征引起了人们好奇，在战场上，人们需要及时发现敌方的导弹信息，从而发射反导弹截击对方的导弹，这一点需求和青蛙从周围环境中发现苍蝇和飞蛾很像。人们对蛙眼的结构加以研究，发明了电子蛙眼。电子蛙眼其实是一个摄像头，成像之后通过光缆传输到电脑设备进行处理。一旦发现图像异常，计算机就会立即报警[15]。见图5-17。

图5-17　电子蛙眼

(图片来源：http：//www.sohu.com/a/123943165_349653)

(7)典型案例：人工冷光

人工制造光的来源有许多种，可以由电产生光，可以由燃烧产生光。在生活中的绝大部分场景下，各种光都是适用的，但是在充满爆炸性瓦斯的矿井中，就要慎重了，而且电灯的热射线对人的眼睛其实是有害的。人们根据萤火虫制造出了冷光，冷光光线柔和，光的强度高，很适合人的眼睛，而且这种光没有电源，不会产生磁场[16]。见图5-18。

图5-18　人工冷光

(图片来源：https：//baike.baidu.com/item/%E4%BA%BA%E5%B7%A5%E5%86%B7%E5%85%89/10987177?fr=aladdin)

(8)典型案例：潜艇

最早时候的潜艇，艇身是水面舰船的船身，两侧有两个大水柜，后来为了减少在水中行进的阻力，设计师就将潜艇的外形改造成鲸的外形了。鲸的外形是一种极为理想的流线体，能够将水中的阻力降到最小。通过对鲸的外形进行模仿，潜艇在水下的速度大大提升，同时流线体的造型在行驶过程中又可减小噪音，对于军用潜艇来说，流线体还具有一定的隐蔽能力，可以更好更快地完成任务[17]。见图5-19。

图5-19　潜艇

(图片来源：http：//www.yidianzixun.com/article/0KMxo LkP)

(9)典型案例：海葵浴缸

图5-20这款海葵浴缸运用了仿生学的原理，将浴缸形状设计成海葵的样子，浴缸内部还设计了小刺，但是这些小刺是弹性的、柔软的，很舒适，并且设计师还对浴缸外壁进行了优化设计，使人们可以更舒适地躺下，享受泡澡的过程。甚至，这款浴缸还能发光，根据不同水温会发出不同的光。见图5-20。

图5-20　海葵浴缸

(图片来源：http：//www.shejipi.com/68899.html)

这款海葵浴缸，充分运用了大自然的艺术，从自然生物形态上攫取设计元素，并巧妙地运用到生活物品中。但其缺点也显而易见：很难清洗。

(10)小结

很多产品的创意思想来源于生物，比如模仿鲨鱼表皮形状的游泳衣、模仿蝙蝠探索周边环境的雷达等。

善于研究观察生物，会给我们带来很多启发。