واژه بایونیک اولین بار توسط جک ای استیل سرگرد نیروی هوایی ارتش آمریکا در کنفرانسی تحت عنوان «الگوهای زنده، کلیدی به سوی فنآوری های جدید» که در سال 1960 برگزار شد، به کار رفت. این واژه از ترکیب دو کلمه بایولوژی به معنای زیست شناسی و تکنیک به معنای فن تشکیل شده است.

علم بایونیک به بررسی و مطالعه ساختارها و الگوهای موجود در طبیعت و استفاده از آن ها در حل مشکلات بشری می پردازد لازم به ذکر است که هدف این علم کپی کردن یا تقلید صرف از طبیعت نیست، بلکه هدف آن الگوبرداری صحیح از دانسته های برگرفته از طبیعت است.

زیر مجموعه های علم بیونیک

بطور کلی 2 تقسیم بندی که یکی توسط ناچیتگال محقق آلمانی و دیگری توسط دو محقق تایوانی ارائه شده ، را می توان برای علم بایونیک بیان کرد.

ورنر ناچینتگال سه زیر مجموعه زیر را  برای علم بایونیک ارائه میدهد :

1. بایونیک ساختاری: الهام گیری از ساختار ، سازه و مصالح موجود در طبیعت مانند ساختارهای سبک کابلی ، غشایی و پوسته ای

2. بایونیک فرایندی: استفاده از فرایندهای موجود در طبیعت مانند نحوه بازیافت مصالح توسط ساختارهای طبیعی و یا فرایند فوتوسنتز در گیاهان

3. بایونیک اطلاعاتی: پردازش و انتقال اطلاعات از طبیعت به علوم مختلف

در تقسیم بندیی دیگر که توسط دو محقق تایوانی به نام های «شان وانگ» و «جیامینگ یی» صورت گرفته  علم بایونیک را به چهار زیر مجموعه زیر دسته بنده کرده است:

1. بایونیک کنترلی: با شبیه سازی عملکردهایی مانند جهت گیری ، مسیریابی و کنترل حرکتی ارگانیسم ها، می توانیم سیستم کنترلی جدیدی ایجاد کنیم.

2. بایونیک مکانیکی: با شیبه سازی اصول و ساختارهای مکانیکی ارگانیسم ها می توانیم سیستم ساختاری و مکانیکی جدیدی ایجاد کنیم.

3. بایونیک اطلاعاتی: با شبیه سازی سیستم های اطلاعاتی ارگانیسم ها مانند اینکه چگونه خود را بازآفرینی می کنند ، چگونه حس می کنند و یا اینکه چگونه اطلاعات را منتقل می کنند می توانیم سیستم اطلاعاتی جدیدی ایجاد کنیم.

4. بایونیک شیمیایی: با شبیه سازی عملکردهای کاتالیزوری ، ترکیبات شیمیایی و انتقال انرژی توسط ارگانیسم ها می توانیم محصولات شیمیایی مانند کریستال های با کارایی بالا تولید کنیم و تکنولوژی های شیمیایی و انرژی های جدید را توسعه دهیم.

بیونیک در معماری

معماران با تحقیق در حوزه های مشترک بین معماری و زیست شناسی در پی شناسایی الگوهای مناسب و کشف ایدهای بدیع و انتقال خصوصیات بایولوژی به معماری هستند. از این رو اولین تلاشهای صورت گرفته انتشار کتابی تحت عنوان معماری و بایونیک توسط محقق آلمانی «جی اس لبدوف» در سال 1983 است که در این کتاب عنوان شده مسائلی که در معماری مطرح می شود در سیستم های طبیعی به خوبی حل شده اند و سیستم ارزشمندی از کارایی بالا و حداقل مصرف انرژی را می توان در ارگانیسم های زنده مشاهده کرد که با کمی جستجو می توان این مسائل را کشف و وارد حوزه معماری کرد.

معماری بایونیک را به 6 گروه زیر می توان تقسیم بندی کرد:

1. نقش و نگار

2. سازه

3. مصالح

4. فرم

5. عملکرد 

6. فرایند

در ادامه تصاویری از این تقسیم بندی های قرار داده شده

نقش و نگار : فضای داخلی کلیسای ساگرادا فامیلیا طراح آنتونی گائودی

ُسازه ژئودزیک

مصالح : فرایند تغییر رنگ در آفتاب پرست ها در مصالح موجود در طراحی نما

فرم : شهر هنر والنسیا الهام از شکل چشم طراح سانتیاگو کالاتروا

عملکرد : خانه چرخشی با الهام از گل آفتاب گردان

فرایند : سازه های کششی طراحی شده توسط فرای اتو برداشت فرایند از طبیعت در معماری