Ngày nay, nhịp sống công nghiệp và văn hóa tiêu dùng hiện đại đã làm thay đổi và mất đi nhiều giá trị văn hóa truyền thống, đặc biệt, những giá trị gắn liền với môi trường thiên nhiên và hệ sinh thái. Bên cạnh đó, trong giai đoạn hiện nay, ở nước ta mỹ thuật và mỹ thuật ứng dụng có xu hướng đi vào trừu tượng, ít thu hút được sự quan tâm của công chúng và chưa tìm được con đường phát triển bền vững. Với thực tế hiện nay, con người cần phải có những nghiên cứu toàn diện về giới tự nhiên, qua đó, sẽ nhận thấy thiên nhiên chính là bậc thày trong mọi lĩnh vực cuộc sống. Nghiên cứu học hỏi thiên nhiên không chỉ là nhiệm vụ của các nhà khoa học tự nhiên mà cũng là yêu cầu cấp bách đối với các nhà khoa học trong lĩnh vực thiết kế, nghệ thuật, nhất là đối với họa sĩ mỹ thuật công nghiệp. Việc nghiên cứu ứng dụng thiên nhiên vào thiết kế sáng tạo cần được coi trọng bởi thiên nhiên vẫn luôn là đối tượng tạo nên nguồn cảm hứng vô tận đối với lĩnh vực sáng tác nghệ thuật ở nước ta.

1. Các thành tựu lịch sử nghiên cứu ứng dụng thiên nhiên

Từ thời xa xưa, người nghệ sĩ thời kỳ đồ đá tạo ra nhiều đồ vật từ nhiều vật liệu khác nhau trong thiên nhiên, biết lựa chọn pha chế màu, phẩm màu với thạch cao nhằm tăng độ lớn của nét vẽ. Đền thời kỳ cổ đại, con người đã am hiểu hơn về thiên nhiên, từ những sự vật quan sát được, đã tạo ra những ký tự đầu tiên của loài người, sau đó, nhiều hình tượng bắt đầu xuất phát từ nhiên nhiên như: cột hình cây thốt nốt, cột hình hoa súng, hoa sen… và các loại đồ dùng, đồ trang sức cho thấy có sự sáng tạo trong nghệ thuật trang trí sản phẩm từ nhiên nhiên.

Trong lịch sử phong kiến, ở Việt Nam đã có một số thành tựu mô phỏng thiên nhiên, đặc biệt, trong các đồ án kiến trúc tín ngưỡng. Phong phú nhất là các trang trí hình hoa sen, hình rồng mây, hình hoa cúc… Chất cách điệu và trang trí đã làm cho hình tượng hoa sen tươi tắn và sinh động hơn, ví dụ như hình chạm mô tả dàn nhạc công đang tấu nhạc dâng lên đức Phật ở chân cột đá chùa Phật Tích, hình Phật được tượng trưng bằng một vòng sáng nhọn đầu, còn đài sen được chạm rất công phu, tỉ mỉ.

Nét đẹp và giá trị nghệ thuật của kiến trúc Phật giáo Việt Nam nói chung cũng như kiến trúc lấy hình tượng giản dị và cao quý của hoa sen nói riêng, được thể hiện từ những ý niệm triết học trừu tượng của Phật giáo. Minh chứng cho một trong những ý tưởng đó là chùa Một Cột, Hà Nội.

Nếu như thời cổ đại, nghệ thuật phát triển rực rỡ dựa trên cơ sở thiên nhiên, thì ở thời Trung cổ, ta bắt gặp những khuôn mặt gầy gò, những hình tượng kéo dài, những cặp mắt mênh mông ngơ ngác đắm chìm trong một thế giới đầy hư ảo, xa xôi của niềm tin, lý tưởng phụ thuộc vào tôn giáo. Đề tài giai đoạn này đơn điệu, chủ yếu trích từ kinh thánh. Các dòng nghệ thuật có phong cách tiêu biểu như: nghệ thuật Roman, nghệ thuật Gothic, nghệ thuật Byzantine để lại một số tác phẩm nhưng không được đánh giá cao.

Giai đoạn nghệ thuật thời trung cổ tuy có mặt hạn chế nhưng cũng là tiền đề ra đời cho các trào lưu nghệ thuật mới. Từ TK XIV, ở Ý, bắt đầu xuất hiện một phong trào văn hóa mới, rồi đến nửa sau TK XV, phong trào ấy lan sang các nước khác như Pháp, Anh, Tây Ban Nha, Đức… và được gọi là phong trào Phục hưng. Vào thời Phục hưng, nghệ thuật đã có những bước tiến dài nhờ ứng dụng các thành tựu về khoa học, kỹ thuật. Trên cơ sở ứng dụng đó, các nghệ sĩ đã tìm ra định luật xa gần, định luật phối cảnh, đặc biệt, một chất liệu mới về hội họa - chất liệu sơn dầu do hai anh em họa sĩ họ Van Eyck (người Hà Lan) tìm ra đã tạo điều kiện cho hội họa Phục hưng phát triển rực rỡ. Tuy nhiên, tiêu biểu trong thời kỳ này phải kể đến Leonardo De Vinci (1452-1519) - một thiên tài trong nhiều lĩnh vực. Ông vừa là nhà khoa học, vừa là nhà nghệ thuật. Ông nghiên cứu viết sách về giải phẫu nhân thể và có nhiều phát minh về thiết kế tạo dáng dựa trên nhiều công trình nghiên cứu thiên nhiên của mình.

Từ ý tưởng cho đến những thiết kế trên cho thấy việc các nhà thiết kế vận dụng những nghiên cứu từ thiên nhiên có thể mang tới những phát kiến vĩ đại. Bước vào thời đại công nghiệp, những phát kiến lớn đã giúp con người giải thích được nhiều bí ẩn của thiên nhiên mà trước nay vẫn được thần thánh hóa, đồng thời cũng giúp con người chinh phục và khai thác thiên nhiên phục vụ cuộc sống của mình. Các thành tựu trong lĩnh vực nghiên cứu thiết kế, chế tạo ra máy móc thiết bị phục vụ sản xuất công nghiệp đã tạo những bước đột phá trong giai đoạn này. Tiêu biểu như ngành công nghiệp dệt ở Anh phát minh ra máy kéo sợi, cải tiến thoi dệt… và việc sáng chế ra máy hơi nước của James Watt đã tạo nên một chuyển biến lớn trong cuộc cách mạng công nghiệp.

Cuối TK XIX là giai đoạn có những thành công vượt bậc của con người trong các thành tựu ứng dụng khoa học và công nghệ mới. Thời kỳ này có thể lấy công trình biểu tượng của Paris tráng lệ - tháp Eiffel.

Nhìn qua những hình cuộn của những thanh xà, thanh rầm và đố ngang giúp cho “chiếc tháp 300 mét” có được hình dáng thoáng khí, thăng bằng và ổn định, ta nhận ra những ý tưởng thiết kế lấy cảm hứng của Koechlin từ những chiếc xương đùi.

2. Ứng dụng mô phỏng thiên nhiên trong thiết kế tạo dáng

Ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, công nghệ, đặc biệt, sự hiện diện của khoa học liên ngành nghiên cứu và ứng dụng từ thiên nhiên, phỏng sinh học và nhận thức có mặt tích cực của con người về môi trường đã đưa xu hướng thiết kế ứng dụng từ thiên nhiên dần trở nên phổ biến. Đồng thời, xu hướng thiết kế trên cũng mang lại hiệu quả rất cao về kinh tế bởi các sản phẩm được sáng tạo dựa trên nguồn cảm hứng từ thiên nhiên trên thực tế đã giành được sự ưa chuộng đặc biệt của người tiêu dùng.

Nghiên cứu mô phỏng hình dáng trong thiên nhiên

Theo truyền thống, nhà thiết kế mẫu hay còn gọi là nhà thiết kế tạo dáng có nhiệm vụ tạo ra các mẫu mã, các sản phẩm mới. Hơn nữa tác giả của các sản phẩm, các mẫu mã đó rất ít quan tâm đến những tác động của các yếu tố môi trường sinh thái. Nhưng ngày nay, những thay đổi mạnh mẽ về bối cảnh kinh tế, xã hội đòi hỏi nhà thiết kế phải có những quan niệm mới về trách nhiệm của mình đối với sản phẩm, đối với người tiêu dùng và đặc biệt là đối với việc bảo vệ và góp phần phát triển bền vững môi trường sinh thái của trái đất. Thực tế đó đã tạo nên thách thức mới cho các nhà thiết kế, đặc biệt ở những bước đầu tiên của việc xây dựng kế họach và phác thảo mẫu thiết kế. Nhưng chính những thách thức này lại tạo ra nhiều lựa chọn để tác giả quyết định về tính chất phù hợp với môi trường sinh thái của sản phẩm. Và đây chính là một trách nhiệm của nhà thiết kế tạo dáng.

Từ những cái thìa hình chiếc lá, bình trà mô phỏng ốc sên, ghế ngồi cấu trúc rễ cây, lưỡi trộn nước hoa quả mô phỏng hoa lyly cho đến đầu tàu siêu tốc như chim bói cá. Dường như mọi sự vật hiện tượng được thiết kế bởi bàn tay con người đều có thể lấy ý tưởng mô phỏng từ thiên nhiên.

Đặc biệt, có nhiều thiết kế kinh điển từ mô phỏng thiên nhiên như: chú ong Vespa - nhãn hiệu thành công nhất trong lịch sử thương mại, biểu tượng của đất nước Ý; không thể không nhắc đến sản phẩm nổi tiếng của người Đức đó là những chiếc Volkswagen hay còn gọi với cái tên thể hiện được ý nghĩa mô phỏng sinh học của nó đó là: Beetle - xe con bọ; tiếp đó là thiết kế mô phỏng sinh học của Mercedes-Benz từ loài cá vùng nhiệt đới. Với hình dáng cánh chim, có nhiều ý tưởng thiết kế ra đời, đó là máy bay dựa theo hình dáng của chim én với sự cải tiến liên tục về chất liệu và trang thiết bị hiện đại để đạt hiệu quả tốt nhất. Cùng với việc mô phỏng cánh chim, nhà ga đường sắt Lyon-Satolas (1989-1994) cũng được nghiên cứu xây dựng với sự giao hòa của điêu khắc, giải phẫu học. Đây là các sáng tác thiên về tạo hình hữu cơ với hình tượng không thể thoát khỏi sơ đồ mà thiên nhiện sẵn có ban tặng.

Nghiên cứu mô phỏng cấu trúc thiên nhiên

Các hình thể có trong thiên nhiên được tạo nên bởi những cấu trúc bền vững với lượng nguyên vật liệu ít nhất và đạt hiệu quả tối đa. Việc sử dụng tối đa các liên kết kéo tập trung các lực nén vào các vị trí nhất định có thể thấy ở thiết kế mạng nhện. Mạng nhện được làm từ một mạng lưới các dây tơ, với con nhện và con mồi bị bắt như là điểm nén. Bởi mạng nhện phải chống lại được các lực vật lý giống như các công trình xây dựng của chúng ta. Hình dáng của mạng nhện tạo nên một thiết kế thanh nhã mà người thiết kế sử dụng để tăng cường tính hiệu quả của công trình thiết kế.

Một ví dụ về thiết kế hình lều mô phỏng cấu trúc mạng nhện rất có hiệu quả là sân vận động Olympic tại Munich, Đức. Tác giả là Frei Otto, trong đó các lưới thép chịu lực kéo và những cột thép lớn chịu lực nén.

Nhiều công trình thiết kế hiện nay rất hiệu quả nhưng lại thiếu yếu tố thẩm mỹ vì vậy, cần kết hợp với các hình thể trong thiên nhiên để có hiệu quả tốt hơn, tạo mối quan hệ cảm xúc với môi trường xung quanh, cụ thể như một số công trình sau: nhà ga hàng không lớn nhất và cũng tiên tiến nhất thế giới được xây dựng theo thiết kế của Foster tại Bắc Kinh rất ấn tượng không chỉ ở công nghệ, vận dụng dễ dàng, mà còn tạo sự bền vững với môi trường đặc biệt phần mái áp dụng những nguyên tắc về khí động lực, được thiết kế mô phỏng sinh học.

Một kết cấu nổi bật khác là thiết kế của sân vận động Olympic Beijing, được thiết kế cho thế vận hội Olympic 2008. Ý tưởng thiết kế là mái vòm bằng thép cố định được gợi ý từ hình tổ chim. Thiết kế này nổi bật so với những sân vận động khác nhờ sự phối hợp tuyệt vời giữa kiến trúc và tính hữu dụng của sân vận động. Ngoài ra, tòa nhà Ludwig Erhard Haus tại Berlin, Đức là một ví dụ điển hình về thiết kế hiệu quả kết hợp với yếu tố thẩm mỹ là kết quả của sự nghiên cứu và lấy cảm hứng từ thiên nhiên. Những mái vòm hình elip được lặp đi lặp lại, lấy cảm hứng từ bộ xương của con tatu, được sử dụng một cách hiệu quả để treo các tầng nền trong một tòa nhà cao tầng. Kết cấu này khơi dậy cảm xúc về cái đẹp bởi nó tạo lại mối quan hệ cảm xúc của chúng ta với các hình thể sinh học.

Sân vận động mô phỏng cấu trúc tổ chim, Bắc Kinh, Trung Quốc

Nghiên cứu và ứng dụng chất liệu và màu sắc thiên nhiên

Chất liệu là một trong những yếu tố đóng vai trò quan trọng, quyết định sự thành công đối với các sản phẩm thiết kế ứng dụng. Các nhà trang trí nội ngoại thất đã mơ đến một loại sơn giữ được bề mặt sạch như lá sen; các nhà thiết kế thời trang cũng đã nghĩ đến loại vải sạch với nhiều ưu điểm vượt trội, có thể sử dụng cho thiết kế quần áo trong tương lai...

Với thiết kế thảm chùi chân - mô phỏng chất liệu cỏ thì đây là ý tưởng độc đáo của nhà thiết kế La Chanh Nguyễn, nhà thiết kế gốc Việt về chuyên ngành thiết kế sản phẩm tạo dáng. Hầu hết các thiết kế đều “xanh”, một xu hướng mới của các thiết kế đương đại trên khắp thế giới. Hay như việc mô phỏng da người trong thiết kế vỏ ô-tô thì khi nghiên cứu da của cơ thể người, các nhà khoa học đã nhận thấy da người có độ đàn hồi rất cao. Da có thể căng ra hoặc co rúm lại theo các cử động của sự co duỗi cơ. Dựa trên điều này hãng BMW đã cho ra đời loại xe có vỏ phủ vải với ý tưởng từ da người.

Các kết hợp màu sắc trong thiên nhiên còn là nguồn cảm hứng cho sáng tạo. Sự đa dạng trong thiên nhiên luôn tạo ra những ý tưởng mới cho sự lựa chọn về màu sắc. Các nhà thiết kế của hãng ô tô Ford nổi tiếng thế giới đã lấy cảm hứng từ họa tiết trên bộ lông hổ để tạo ra chiếc ELISE độc đáo, thời trang và mạnh mẽ. Ngoài ra còn thấy những họa tiết của bộ lông báo gấm, chó đốm, ngựa vằn, chim công, cá biển… xuất hiện ở trên rất nhiều các mẫu thiết kế về thời trang, đồ gia dụng gây hiệu quả cao về thẩm mỹ và sự thân thiện với môi trường.

Như vậy, ngày nay khi con người đang vươn tới những thành quả mới từ phát triển công nghiệp và kinh tế thì cũng là lúc nhận thấy rằng lợi nhuận không phải là mục tiêu duy nhất mà con người cần đạt được. Cái đích mà con người muốn hướng tới là kết hợp những cái đẹp, cái hoàn thiện của thiên nhiên với khoa học, công nghệ hiện đại để tạo ra một thế giới tốt đẹp hơn mà trong đó loài người và thiên nhiên cùng tồn tại, cùng phát triển hài hòa, bền vững. Bên cạnh đó, nguồn cảm hứng cho các nhà thiết kế cần được nghiên cứu từ những cơ chế hoạt động kỳ diệu trong thiên nhiên. Học hỏi thiên nhiên, hy vọng có thể đưa thế giới xích lại gần nhau cùng xây dựng một xã hội có ý thức sinh thái, cho phép những nền văn hóa và văn minh cùng tồn tại với nhau và cùng tồn tại với thiên nhiên. Để có mối quan hệ lành mạnh giữa thiên nhiên với cuộc sống con người trong tương lai, cộng đồng thế giới cần phải đưa ra một chuẩn mực sống và những ứng xử phù hợp với môi trường sinh thái. Cùng với các nhà khoa học công nghệ, các nhà thiết kế cần nỗ lực chuyển tải ý tưởng từ thiên nhiên vào những sản phẩm thiết kế ứng dụng của mình bởi những công trình và đồ án thiết kế lấy cảm hứng từ thiên nhiên cũng thường mang tính kinh tế và tiết kiệm. Bởi vây nếu chọn hướng đi đúng, mô phỏng thiên nhiên chính là phương án lựa chọn đạt hiệu quả tối ưu nhất trong thiết kế tạo dáng sản phẩm.

Tác giả: Nguyễn Anh Tuấn

Nguồn : Tạp chí VHNT số 411, tháng 9 - 2018