در این متن در ابتدا به تعریف بعضی از کلمه‌های کلیدی و مهم پرداخته سپس به تعریف فرایند نوآوری محصول

(Product Innovation Process) (PIP ) و فرایند نوآوری فناوری (Technology Innovation Process) (TIP ) و مقایسه آن دو پرداخته می‌شود سپس در قسمت دوم متن متدولوژی بیونیک و بعضی کاربردهای آن در توسعه نوآوری و توسعه علوم و دانش بیان گردد و نمونه‌هائی از استفاده این متدولوژی و علم بین رشته ای در توسعه علوم ارائه می‌شود.

تعریف فرایند نوآوری (Innovation Process )
تعریف ادراکی فرایند نوآوری موضوع مقالات علمی فراوانی در مجلات و کنفرانس‌های متنوع بوده است .در ابتدا برای درک صحیح فرایند نوآوری بعضی کلمات مهم تعریف می شوند:
نوآوری محصول : تجدید نظر در هدف‌های سیستم‌های تکنولوژیکی – اجتماعی
نوآوری فرایند : تغییرات طراحی شده در فرایند ترکیب عوامل
نوآوری اجتماعی : تغییرات طراحی شده در سیستم تکنولوژیکی – اجتماعی
در اینجا لازم است نوآوری و مراحل تکرار پی در پی آن نیز تعریف شود
1-ابداع (Invention ) : درک تکنیکی دانش‌های جدید یا ترکیب‌های جدید از دانش
2-نوآوری : کاربرد صنعتی ابداع در جهت نیل به هدف مدیریتی
3-گسترش نوآوری : پراکندن و ارسال نوآوری به بخشهای مختلف
4-سازگاری: پذیرش نوآوری توسط مصرف کننده
فرایند نوآوری یا مرحله درک و کشف یک اثر یا قانون طبیعی از طریق پژوهش در علوم طبیعی به تکرار مراحل 1 تا 4 و در نهایت پذیرش و استفاده نوآوری توسط عموم می‌باشد .
در کشورهای غربی و اروپائی تلاش‌های فراوانی برای درک نوآوری، راه‌های دستیابی به آن و گریز از راه‌ها و آزمون‌های تکرار انجام شده است و دانشگاه‌ها، موسسات و پژوهشکده‌های فراوانی در این زمینه به پژوهش پرداخته‌اند و از روش‌ها و متدولوژی‌های فراوانی برای توسعه علم استفاده نموده‌اند همچنین با توسعه علمی در جهت نوآوری و فرایند نوآوری به علوم میان رشته ای روی آورده و فناوری‌های بین رشته ای فراوانی را ابداع نموده‌اند که از آنها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
مکاترونیک (مکانیک، الکترونیک و کامپیوتر )، اپتوالکترونیک (Optoelectronics ) (اپتیک و الکترونیک)، بیوتکنولوژی (بیولوژی، شیمی و مکانیک)، نانوتکنولوژی (فیزیک، بیولوژی، الکترونیک و...) و ...
بسیاری از این علوم بین رشته ای و تکنولوژی‌های نوین در توسعه علوم و دانش و نوآوری تاثیر بسزائی داشته‌اند .
همچنین از روش‌ها و روش شناسی‌های فراوانی در جهت پیشرفت و توسعه و نواوری استفاده شده که می‌توان به TRIZ (نوآوری نظام یافته یا نظریه حل ابداعی مسئله) و بیونیک (Bionics ) (الگوگیری و الهام گیری از طبیعت) اشاره نمود که با استفاده از این متدولوژی‌ها پیشرفت‌های فراوانی در جهت توسعه علوم و نواوری به دست آمده است که از مقایسه نوآوری‌های قدیمی با نوآوری‌های نوین اهمیت و کاربرد این متدولوژی‌ها آشکار خواهد شد
به عنوان مثال نوآوری‌های قدیمی این ویژگی‌ها را دارند : کوتاه مدت، دارای مراحل بزرگ، اشخاصی کمی آنها را انتخاب نموده، نتیجه ایده‌ها و تلاش‌های شخصی بوده،، دارای بازخوردهای محدود و ...
در صورتی که نوآوری‌های نوین این ویژگی‌ها را دارند : طولانی مدت، دارای مراحل کوچک، تمام کارمندان شرکت‌ها و سازمان‌ها آنها را انتخاب نموده، سیستماتیک و نتیجه کار گروهی، دارای بازخوردهای فراوانی و ...
فرایند نوآوری محصول و فرایند نوآوری فناوری
فرایند نوآوری محصول از جنبه تولید محصول به نوآوری پرداخته و در این فرایند، محصول از اهمیت بسزائی بهره مند می‌باشد
مراحل فرایند نوآوری محصول عبارتند از:
فرایند نوآوری تکنولوژی از جنبه فناوری به نوآوری پرداخته و در این فرایند، فناوری از اهمیت بسزائی بهره مند می‌باشد .
مراحل فرایند نوآوری فناوری عبارتند از:
بیونیک
1-4-تاریخچه
نخستین کسی که برای اولین بار واژه بیونیک را به کار برد سرگرد جک‌ای استیل(J.E. Steel ) بود . او مقاله‌ای در مورد بیونیک در سال 1960 در همایش نیروی هوایی Wrighr – Patterson در داتیون اوهایو (Dayton Ohio ) ارائه کرد. تعریف او از بیونیک عبارت است از: بیونیک علم سیستم‌هایی است که شالوده آنها سیستم‌های زنده می‌باشد یا خصوصیات سیستم‌های زنده را دارند و یا به سیستم‌های زنده شباهت دارند.
انسان همواره برای الهام گرفتن به جهان زنده پیرامون خود نگریسته است. یکی از بهترین طرح‌های شناخته شده از لئوناردو دواینچی (1519 – 1452) می‌باشد . او طرحی از یک ماشین پرنده براساس ساختمان بدن یک خفاش رسم نمود. البته امروزه وقتی هواپیماها در اطراف زمین پرواز می‌کنند هیچ کس درباره دانشمند ایتالیایی پیر که از مشاهده طبیعت این مطلب را الگو برداری کرد، فکر نمی‌کند.
چهار صد سال (1890) بعد از لئوناردو دواینچی، کلمان آدر ماشین پرنده‌ای با طرح او تهیه کرد با این تفاوت که ماشین پرنده وی دارای موتور بود و به جای اینکه بالها را به حرکت در آورد از ملخ استفاده می‌نمود.
در سال‌های جدید نیز الگوگیری‌های زیادی از طبیعت انجام شده است . در سال 1927 مهندس سویسی جئورج د مسترال (George de Mestral )متوجه شد که دلیل چسبیدن گیاه Cockleburs به پوستین او، هزاران قلاب کوچکی بود که هر جوانه گیاه را پوشانده است . او 8 سال صرف کرد و Velcro (کف پوش و قلاب‌های چسبنده ) را مشابه قلاب‌های این گیاه ابداع نمود.
در حال حاضر نیز کنفرانس‌ها، همایش‌ها و سمینارهای متعددی در این زمینه برگزار می‌شود که می‌توان به کنفرانس Nature & Design اشاره نمود که هرساله در یکی از کشورهای جهان برگزار می‌شود و در این کنفرانس متخصصان علوم مختلف ازجمله بیولوژی، الکترونیک، کامپیوتر، ریاضی، فیزیک و ... در رابطه با این علم موضوع به بحث و تبادل نظر می پردازند
2-4- بیونیک، استخراج ایده‌های نوآورانه از طبیعت
عده ای بیونیک را کاربرد اصول بیولوژیکی برای مطالعه و طراحی سیستم‌های مهندسی به ویژه سیستم‌های الکترونیکی می‌داند و گروهی از متخصصان علوم مختلف بیونیک را علم استفاده از نتایج تکاملی بیولوژی می‌دانند. آنها بر این عقیده‌اند که وظیفه بیونیک بررسی فرایندها و ساختارهای بیولوژیکی و سنتز مواد برای طراحی‌های آینده در جهت توسعه علم و نواوری است ایده بیونیک بر این حقیقت استوار می‌باشد که تکامل به طور مداوم در طبیعت در حال انجام است و تکنولوژی‌های حیات بهترین حالت و نظم را با یکدیگر دارند به همین جهت لازم است برای تکنولوژی‌های مدرن و فرایند نوآوری از حالتهای تکاملی حیات الگو برداری شود.
جانوران و گیاهان دارای مکانیسم‌های نسبتاً ساده و معتبر با تنوع بسیار زیاد هستند. پیچیدگی، یک خاصیت حتمی و ممتاز آنها می‌باشد با استفاده از تکنیک‌های آنالیتیکی پیشرفته می‌توان بسیاری از این مکانیسم‌ها را درک کرد و در تکنولوژی مدرن از آنها استفاده نمود. در این رابطه دکتر ویلینسکی می‌گوید: طبیعت چند جانبه ترین، عملی ترین، دقیق ترین، بی ضررترین و برای محیط زیست دوستانه‌ترین راه حل‌ها را در پیش روی ما گذاشته، فقط کافی است دقت نظر داشته باشیم و آنها را تشخیص بدهیم سپس با داشتن درک فنی آنها را در صنعت پیاده کنیم و به آنها جنبه عملی ببخشیم .
3-4-راهکارهای بیونیک در توسعه علمی و نوآوری
این ایده که سیستم‌های طبیعی ممکن است ابزارهای طراحی مناسبی باشند که بتوان در تکنولوژی سازندگی و نوآوری از آنها استفاده کرد جدید نیست. بسیاری از اختراعات اولیه بر پایه مطالعه مکانیسم‌های طبیعی بود و نمونه‌های موفقیت آمیز زیادی نیز در تکنولوژی امروزه از آنها وجود دارد. بیونیک به طور گسترده برای خلق راه حل‌های نوآورانه و متناوب برای مشکلات در طراحی و ساخت و تولید استفاده شده است. مهندسان در ساخت بسیاری از موارد سودمند متخصص شده‌اند اما آنها می‌توانند بهتر عمل کنند. برای مثال Kevlar یک فیبر قوی و محکمی است که در دانش هوانوردی و ساخت جلیقه‌های ضد گلوله استفاده می‌شود این ماده با به کار بردن فشار قابل توجه و گرمای تولیدی از مواد نفتی در حدود 1400 درجه فارنهایت ساخته می‌شود. یک عنکبوت که فرایند آن ممکن است تلاشی کم ارزش به حساب بیاید بدون استفاده از کمترین چیزی مانند گرما، موادی تولید می‌کند که 10 برابر قوی تر از یک سیستم مفتولی هم اندازه آن است. واضح است که یک ماده سنتز شده مشابه تارهای عنکبوت فواید بسیار زیادی دارد که بیونیک می‌تواند برای خلق آن به دانشمندان کمک کند.
یا می‌توان جوجه تیغی را در نظر گرفت که یک مهندسی سلولی ماهرانه دارد. تیغ‌های جوجه تیغی دارای توانایی منحصر به فرد هستند که وقتی از مکان نسبتاً بلند می‌افتد سالم می‌ماند. یعنی آنها بعد از افتادن هیچ آسیبی نمی‌بینند. تیغ‌های جوجه تیغی به بهترین نحو کار می‌کنند آنها دارای یک ساختار شش گوش زبر و خش (مشابه کندوهای زنبور عسل) هستند که ضربه را جذب می‌کنند این اصول به کاربرده شده در تیغ‌ها و طراحی ساختارهایی با خواص مشابه می‌توانند برای تکنولوژی مدرن مورد استفاده قرار گیرند.
پانتئو اتومبیل جدید ساخت فیات شکل آیرودینامیکی مناسبی دارد. شکل ظاهری آن از ماهی الهام گرفته شده است که وقتی در معرض جریان هوا قرار می‌گیرد از بالا و پایین هیچ اغتشاش و گردابی ایجاد نمی‌کند.
ساخت ربات‌های مکانیکی که امروزه در بیشتر صنایع و حتی در مواد پزشکی به کمک انسان آمده‌اند شکل ظاهری آنها را از طبیعت الگو گرفته‌اند. معماری ساختمان و ساختارهای قابل انبساط که در صنایع کاربرد زیادی دارند از شبکه تارهای عنکبوت، زیردریایی از ساختمان پوست دولفین، همچنین از پوست دولفین روکش‌های جدیدی که در صنایع هواپیماسازی و دریایی بکار می‌روند و صنایع ارباس از این روکش‌های جدید بر روی بالهای یک فروند ارباس استفاده کرده است . ساخت و پیشرفت سرامیک‌ها با الگو گیری از صدف‌ها ,ساخت Bioreactors و تصفیه کننده‌های آب از چگونگی تصفیه آب در طبیعت , طراحی و ساخت چتر از روی دانه‌های گیاه Dandelion و ساخت CRYSTAL PALACE با الهام گیری از برگ‌های یک زنبق آبی بزرگ، همه و همه موارد ذکر شده الهاماتی است که طبیعت به مهندسان القاء می‌کند و موجب پیشرفت علوم و فنون مهندسی و توسعه تکنولوژی و نوآوری می‌گردد.
بحث و نتیجه ­گیری
فرایند نوآوری از جمله مباحث بسیار مهم و اساسی در توسعه و پیشرفت کشورهای مختلف است که این مهم با توسعه علمی و بهره گیری از علوم بین رشته ای و متدولولژی‌های نوآورانه فراهم می‌گردد . در این متن به یکی از این روش‌ها یعنی بیونیک به صورت مختصر پرداخته شده است در صورتی کهبهره‌های فراوانی در توسعه علوم و نوآوری از تحقیق و تفحص در طبیعت می‌توان به دست آورد. مهندسان علوم مختلف با کمک بیولوژیست‌ها باید اصول طرح و برنامه‌های جهان بیولوژیکی را درک کرده و در جهت توسعه و بهبود علوم و نوآوری فناورانه از ان استفاده نمایند . این خود یک همکاری بین رشته‌های متنوع علوم ویک علم بین رشته‌ای است که درک انسان را از طبیعت و چگونگی عملکرد آن افزایش می‌دهد و موجب کشف راه حل‌های نوآورانه در زمینه‌های پژوهشی می‌گردد . تقلید جزء به جزء از طبیعت اگر ناممکن نباشد، معمولاً کار ساده‏ای نیست. مسئله اصلی این نیست که عیناً تمام جزئیات مدل اصلی کپی شود، بلکه ابتدا باید به اصول کار هر چیزی در طبیعت پی برد و سپس از این شناخت و آگاهی برای طراحی و ساختن وسایل و ماشین‏های مهندسی استفاده کرد. این تنها راه واقعی تقلید از طبیعت است که پیشرفت را بر می‏انگیزد، و مرز بین بیولوژی و مهندسی را در هم می‌ریزد. و با دقت در خصوصیات شکلی و اصول حاکم بر جانداران تغییرات صنعتی تازه‏ای در ساخت و پیشرفت علوم مهندسی ایجاد می‌شود.

منابع و مآخذ
1- Chris Smith . Biomimetics : Technology Transfer from Biology to engineering. Scheduled online Publication Date . 1 .February 2002 .
2- Christopher , Thrope and Clifford M . Friend . Biomimetics . VOL . 3 , NO 3 , 1995 .
3- Julian F .V .Vincent . Stealing Ieads from Nature . Centre for Biomimetics , the University of Reading , Uk .2002 .
4-J.F.V.Vincent , G . Jeronimidis . the Mechanical Design of Skin- Towards the Development of new Materials . Reading . UK . in SBC 230 Conference in 1991 .
5- Biomimicry . Bulletin of the Buckminster Fuller Institute .VOL 14 . NO 2 . Spring 2001 .
6-Ulrich wiesner.2000. Biomimetics materials and Nanobiotechnology. Department of materials science and Engineering. Cornell university. WWW. Mse. Cronell. Edu .
7-Julian F. V. Vincent. 2002. Stealing Ideas From Nature. Center for Biomimetics, the university of Reading. UK
8-Advanced Bionics devices help the deaf to hear. WWW. Diversitycareers. Com/articles 2003
● نویسنده : فاطمه - حیدریان نائینی
● منبع : سایت - باشگاه اندیشه - به نقل از کنگره تولید علم
برگرفته از : باشگاه اندیشه