章魚手機支架上熱搜——我們應當如何進行「仿生設計」

2020-12-03 百家號

以往的手機支架要麼過於佔地方,要麼功能單一,而且往往設計感不足。最近看到一款很有趣的手機支架——章魚支架,它通過巧妙的仿生設計解決了這些問題,創造出新的產品體驗,並且上了新奇產品的熱搜。

章魚是我們十分熟悉的生物,眾所周知,章魚是一種軟體動物,特別是章魚觸手上的吸盤,具有非常奇特的結構。不僅能夠各自獨立地揮動以及抓握物體;還能對周圍海水的味道進行品嘗;而且即使是在水下的粗糙表面上也能製造密閉的真空,產生吸附的能力。

科學家一直致力於用章章魚的結構運用到各種機械結構、產品設計當中。

今天我們要分享的這款章魚支架擁有者章魚觸手一樣的結構,使得這款手機支架彰顯出更特別的魅力。

首先,內置了特殊的金屬結構,使得它的三個觸角能夠如同章魚觸手可以隨意折彎,這樣使得章魚支架變得靈活多變,也大大地拓寬了其應用場景。

其次,在「觸手」的表面設計了如同章魚觸手上的吸盤的防滑凸起,讓支架可以隨處吸附,只要找到一面相對光滑的牆面,就可以將手機吸附在上面進行自拍,並且因為是採用空氣吸附的方式,所以不會留下任何痕跡。

正因為章魚結構為這款產品帶來的獨特特性,使得這款手機支架脫穎而出。

可以說,這款手機支架很好地運用了仿生設計,將章魚的結構與產品需求結合起來。讓手機支架有了更多的可能性,因此有了「百變章魚支架」的說法。

實際上,將章魚作為仿生設計對象的做法在很多領域早就有了先例。比方說來自德國的Festo工業自動化公司在2017年就推出了具有章魚外觀的機器人OctopusGripper,OctopusGripper機器人手臂採用了柔軟的矽膠材質,並且富態了特別的三維紡織物,在內部布滿了波紋管結構,通過空氣的壓縮控制來實現各種操作和動作。另外,OctopusGripper的手臂還真的像章魚觸角一樣覆蓋了吸盤,以便於更好的對目標進行控制。

而這款章魚手機支架的概念核心就是「仿生設計」。

什麼是仿生設計?

那麼什麼是仿生設計呢?說到仿生設計,可是一門高深的學問,甚至在設計領域延伸發展出一門新的學科——仿生設計學。

仿生設計學,亦可稱之為設計仿生學(Design Bionics),它是在仿生學和設計學的基礎上發展起來的一門新興邊緣學科,主要涉及到數學、生物學、電子學、物理學、控制論、資訊理論、人機學等一系列學科。它是以自然界萬事萬物的「形」、「色」、「音」、「功能」、「結構」等為研究對象,有選擇地在設計過程中應用這些特徵原理進行的設計,同時結合仿生學的研究成果,為設計提供新的思想、新的原理、新的方法和新的途徑。

仿生設計有哪些種類?

仿生設計的方法有很多,總體上可以歸結成了形態仿生、結構與材料仿生、功能仿生以及肌理仿生四種類型:

1.形態仿生設計

形態仿生關鍵在於對生物外部形態美感的捕捉,並且抽象出其形態的精髓,在產品的設計上追求形態的突破以及創新。

案例:印度蓮花寺

印度蓮花寺,充分使用了蓮花的形態元素,並且採用了金色作為其主色,充分體現了印度的「佛教聖地」尊貴莊嚴形象。

2.結構/材料仿生設計

結構仿生設計通過對自然生物由內而外的結構特徵的認知,將自然中生物的結構或者美感運用到產品之中。

案例:蜂巢椅

這款蜂巢椅模仿了蜂巢的結構特徵,不僅帶來了感官上的衝擊,而且在使用過程中也有十分獨特的體驗。

3. 功能仿生設計

功能仿生重點是通過對生物客觀層面上功能原理及其特徵的研究,進而在產品功能上進行改良甚至是顛覆。

案例:新幹線的頭部

翠鳥在衝入水中覓食的這一瞬間,由於其獨特的鳥喙結構,使得它能夠最大限度地減少響聲動靜,提高捕捉的成功率。而這一結構引起了日本一位高鐵設計師的重視。這位高鐵設計師名字叫Eiji Nakatsu,當時日本新幹線高速面臨一個麻煩,列車進入軌道過程中因為車頭產生的風牆而出現雷鳴般的聲響,而且這堵風牆還會損耗列車的動能。Eiji Nakatsu業餘是個鳥類愛好者,當他深入研究翠鳥的鳥喙結構並且改良了列車車頭時,發現噪音的消失了,同時列車燃料使用效率提高了百分之二十。

4.肌理仿生設計

肌理仿生,就是對生物表面的紋理、質感以及組織結構進行參考,將其運用到產品之中,使產品外表的紋理產生獨特的體驗與感官。

案例:新鮮的果汁盒這款果汁盒將相對應的果汁肌理在盒子上體現,讓人一眼就看出其水果的味道,同時也感受到了果汁飲品的新鮮。

如何進行仿生設計?

那麼,我們在概念創意的時候,應該如何運用仿真設計呢?

第一,廣泛收集題材。正所謂巧婦難為無米之炊,我們在工作過程中,應該有意識地收集各種成功的仿生設計案例,並且分門別類地做好整理,今天整理幾個章魚的案例,明天整理及格草莓的案例,形成自己的案例庫。

第二,自問自答聯想法。當你有了足夠的案例庫,面對你要設計的命題時,你就要進行聯想。我這個產品的功能需求,與那些生物有相似之處;我這個產品的形態,可以用哪些生物進行表達。多問自己幾遍,在大腦裡搜索你的創意庫,然後提取出來,形成概念草圖,再一步一步深化它。

第三,隨機拼湊強迫聯想法。但你實在想不到思路的時候,不妨將你案例庫裡面的各種生物做成卡片,隨機抽取三張,問自己如果將這三種生物運用到這個概念中,會發生什麼情況,或許你會有所驚喜。

總之,運用好仿生設計,可以為你帶來更多的創意。

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