仿生设计在现代工业设计中的应用(2)

3.2 结构仿生设计

结构仿生设计主要是对生物结构进行研究，在工程力学基础之上，仿生模拟设计结构、材料以及具体系统，让产品结构得到设计优化。如飞机就是此种仿生设计技术在工业设计领域的代表。一般情况下，在飞机飞行过程中，会有共振情况出现，可能会导致机翼折断，出现飞机失事现象。在自然界中，昆虫在3亿年前就已经学会了飞行，其翅膀却不会因高速飞行而折断，这主要是因为昆虫翅膀上方存在角质加厚区，多被称为翅痣、翼眼，这一结构组成部分对于稳定飞行具有保障作用。在结构仿生设计过程中，科学家模仿翅痣设计了平衡重锤，解决了飞行翅膀折断的问题[2]。除飞机之外，在现代工程中，还有很多结构仿生设计的典型案例，如德国所发明的新式象鼻机械臂，就参考了自然界中的大象鼻子，保证了该机械臂在应用中的弯曲、伸缩性，提升了机械臂的应用柔韧度、灵活度。

3.3 功能仿生设计

功能仿生设计主要是通过研究生物功能，并在产品设计中对其进行有效应用的方法。功能仿生设计由来已久，如鲁班就从草叶中获得启发，发明了木工领域必备的工具——锯子。在现代工业设计中，功能仿生设计依然较为常见，是现代工程师、设计师设计工作中的重要技术。如针对鱼类进行功能仿生设计就发明了潜水艇。鱼类之所以可以在深海中生存、活动，主要是利用鱼鳔肌对鱼鳔进行有效控制，改变体内空气含量，进而影响整体密度情况，在水中，浮力会出现变化情况，进而上升、下潜。通过模仿鱼类功能，对潜水艇蓄水仓注水变化予以有效利用，可以让其起到类似鱼鳔的作用，完成潜水艇的上升、下潜。除潜水艇以外，如雷达系统、烟雾弹也是功能仿生设计在现代工业中的代表，在使用此类产品时，很容易联想起所模仿的自然生物[3]。

3.4 肌理仿生设计

肌理仿生设计主要指的是对自然界中生物表面组织结构、纹理质感和特征属性进行有效模拟，进而让工业产品纹理设计工作得以顺利完成，提升客户情感体验。肌理仿生设计的有效应用可以让产品拥有类似自然生物外表的质感，同时可以通过利用生物表皮机构实现一系列特殊功能。以服饰设计为例，如人造革、人造皮草已经成为人们日常生活中极为常见的材料，模拟生物肌理的设计可以让其获得类似真实质感的同时起到环保作用。除此之外，如在自清洁玻璃的工业设计中，就对荷叶表面进行肌理仿生设计，起到了良好的自清洁效果，同时具有防结冰作用。

3.5 色彩仿生设计

顾名思义，色彩仿生设计主要指的是在工业产品设计中对自然界中生物色彩进行模拟，以让产品设计更为多彩。颜色会对人的情绪造成影响，选择一种恰当的颜色可以让工业产品设计优化性提升，在常见颜色中，有多种颜色都是在自然界中提取的，如咖啡色、宝石蓝色、玫瑰红色等，自然色彩对于设计师设计思路的拓展具有重要作用，同时可以起到一定功能作用。如军用迷彩服就利用了自然界中的常见颜色，应用变色龙生物伪装原理，可以让自身的可辨识性降低，进而得到保护军人安全的效果。而在一些工业产品、路标警示的设计中，采用了黄黑相间的配色，以达到强调突出的目的。

仿生设计技术当前在我国社会生活中已经随处可见，其对于工业生产设计具有重要作用。在未来，因为人工智能技术、互联网技术的发展，仿生设计技术必然会朝着高新化、科学化、多学科融合化以及丰富化的方向发展，其依然具有较为广阔的发展前景，因此，需要在具体工业产品设计中对其开展充分研究、科学应用，进而提升仿生设计技术应用水平。

4 结语

在现代工业设计中，仿生设计的应用可以起到丰富设计造型、增添产品情趣、优化功能结构以及增加产品内涵的重要作用。现阶段，形态仿生设计、结构仿生设计、功能仿生设计、肌理仿生设计以及色彩仿生设计均得到了广泛应用。考虑到未来发展前景，相关工作人员还需要在工业设计中对仿生设计技术开展进一步的研究工作，做到取于自然、高于自然，以提升工业设计中仿生设计的应用价值。

[1]李镜茹，刘垚.仿生设计在现代工业设计中的应用[J].建筑与文化，2019(7):246.

[2]王洪彬.基于形态仿生的概念车造型设计研究——以人体形态仿生为例[D].长春:长春工业大学，2019.

[3]许晓.仿生设计在现代陶瓷茶具设计中的应用[J].山东工业技术,2018(12):42.

文章来源：《现代工业经济和信息化》 网址: http://www.xdgyjjhxxh.cn/qikandaodu/2021/0301/597.html