A modelagem de geometrias da natureza pode ser um processo complexo devido ás características orgânicas dos elementos. Propõe-se com essa dissertação identificar geometrias espaciais que sigam o padrão de crescimento espiral observado na natureza, utilizando as Tecnologias 3D como ferramentas para o processo de projeto. Para a execução do trabalho foram investigadas os Métodos de Biônica, Crescimento Espiral e a Sequência de Fibonacci, Engenharia Reversa e Design Paramétrico. O processo de representação dos elementos foi realizado em conformidade com a Metodologia para o Desenvolvimento de Produtos Baseados no Estudo da Biônica com o acréscimo das tecnologias de digitalização tridimensional e de processamento de nuvem de pontos, complementado pela parametrização de superfícies à base de curvas. Foram utilizados três processos para modelagem de curvas paramétricas representadas (i) pelo desenho de linhas sobre a malha digitalizada em 3D, (ii) por programação visual no software Grasshopper e (iii) por programação com scripts Python. Foi avaliada como melhor alternativa para o Design Paramétrico a utilização da programação visual otimizada com a programação por scripts, a qual apresentou melhor aproximação entre as curvas analisadas. Estudos de casos realizados com elementos da natureza (abacaxi e pinha) demonstraram a viabilização do método. Desta maneira a sistematização do conhecimento permitirá a proposição de um modelo paramétrico baseado na Biônica para fase inicial de inspiração e concepção de alternativas do projeto de produto. / Modeling the geometries of nature can be a complex process due to the organic characteristics of the elements. It is proposed with this dissertation to identify spatial geometries that follow the pattern of spiral growth observed in nature, using 3D Technologies as tools for the design process. For the execution of the work were investigated the Bionics, Spiral Growth and Fibonacci Sequence, Reverse Engineering and Parametric Design. The process of representation of the elements was carried out in accordance with the Methodology for the Development of Products Based on the Study of the Bionics with the addition of the technologies of three-dimensional digitization and processing of cloud of points, complemented by the parameterization of surfaces based on curves. Three methods were used for modeling parametric curves represented by (i) the drawing of lines on the 3D scanned mesh, (ii) by visual programming in the Grasshopper software and (iii) by programming with Python scripts. It was evaluated as the best alternative for Parametric Design the use of optimized visual programming with programming by scripts, which presented better approximation between the analyzed curves. Case studies carried out with nature elements (pineapple and pine cone) demonstrated the viability of the method. In this way the systematization of the knowledge will allow the proposition of a parametric model based on the Bionics for the initial phase of inspiration and design of alternatives of the product design.

A descoberta e o aprendizado das estratégias da natureza permitem ao homem ampliar as suas capacidades de invenções, através da absorção de informações, catalisação dos conhecimentos dos estudos biológicos dos elementos naturais e transformação em produtos e soluções para o dia-a-dia. Essa capacidade vem a ser chamado de biônica. Através da observação da natureza, percebeu-se que os líquens possuíam função de aderência. Neste sentido, utilizou-se esse elemento para projetar texturas com o intuito de melhorar a fixação da argamassa de revestimento sobre painéis de concreto. Assim sendo, foram utilizadas tecnologias de digitalização 3D para a aquisição dos dados topográficos do córtex inferior dos líquens, com o intuito de se criar um modelo capaz de ampliar a aderência da argamassa ao substrato. Esses dados resultaram em uma textura para a aplicação em moldes capazes de estampar o concreto. Os equipamentos utilizados para isso foram o escâner tridimensional a laser, o microscópio estereoscópico e o microscópio eletrônico de varredura. Para a gravação da textura no molde foi utilizado uma fresadora CNC. Após o molde confeccionado, foi possível realizar ensaios de resistência de aderência à tração, através da confecção do concreto texturizado e aplicação da argamassa. Foi testada a textura do Líquen em três diferentes níveis de escalas (100%, 87,5% e 62,5%) e comparadas à textura de Chapisco convencional. Os resultados obtidos com o ensaio mostraram que a utilização das texturas Líquens atendem as normas ABNT quanto à exigência de resistência de aderência à tração das argamassas de revestimento sobre as superfícies de concreto. / The discovery and learning of nature’s strategies allow mankind to increase his invention capability, through absorbing information, catalyzing the knowledge of the biologic studies of natural elements and transforming it in products and solutions to the daily life. This capability is called bionics. Through the observation of nature, it was perceived that the lichens have an adherence function. This way, that element was used to design textures with the intention of improving the fixation of the mortar coating on concrete panels. Thus, 3D digitization technologies were used in the acquisition of topographic data of the lower cortex of lichens, with the intention of creating a model capable of increasing the mortar’s adherence to the substratum. The data resulted in a texture for the application in molds capable of stamping the concrete. The equipment used for this were the three-dimensional laser scanner, the stereoscopic microscope and scanning electron microscope. For the imprinting of the texture in the mold was used a CNC milling machine. After the mold was done, it was possible to test the tensile bond strength, through the making of the textured concrete and mortar application. The Lichen’s texture was tested in three different scale levels (100%, 87.5% and 62.5%) and compared to the texture of conventional Roughcast. The results obtained with the test show that utilizing lichens’ textures meet the ABNT standards regarding the requirement of tensile bond strength of the mortar coating on concrete surfaces.

A análise biônica é uma ferramenta versátil que apresenta grande potencial tecnológico tanto em aplicações industriais como bens de consumo, pois através dela, o designer, pesquisa e busca na biologia indicações e orientações de elementos e mecanismos funcionais e formais que possibilitem o desenvolvimento de produtos. Assim, produtos que necessitem de conforto térmico, impermeabilização de paredes, lajes, telhas e produtos afins ou mesmo problemas como a retirada de resíduos do fundo de embalagens têm na análise biônica soluções inteligentes e otimizadas pela natureza. Desta forma, esta pesquisa teve o objetivo de analisar a morfologia da planta aquática Salvinia Molesta no intuito de investigar a capacidade de repelência da água na superfície da folha, para posteriormente reproduzir suas propriedades visando o desenvolvimento de produtos que necessitem de superfícies impermeáveis. Para esta análise foram realizados distintos métodos de caracterização: microscopia via microscópio estereoscópico, microscopia eletrônica de varredura - MEV, medida do ângulo de contato, medida da histerese do ângulo de contato e análise por dispersão de energia - EDS. Após a compilação destas informações foi desenvolvida uma simulação computacional 3D a qual serviu tanto para a demonstração quanto para uma melhor compreensão do mecanismo de funcionamento da capacidade de repelência de água da planta Salvinia Molesta. A caracterização por microscopia eletrônica de varredura apresentou a estrutura do tricoma onde por sua vez, identificou os locais onde havia presença e ausência de ceras nos tricomas da planta. A medida do ângulo de contato da superfície da folha é um dado de importante, pois define a capacidade de absorção de água na superfície da planta. Os resultados de caracterização indicaram a hidrofobicidade da Salvinia Molesta que até o momento não havia sido mencionado pela literatura. Esta pesquisa foi ainda precedida de uma metodologia biônica que conduziu em uma pesquisa sistemática onde avaliou a necessidade, os potenciais e as limitações da planta Salvinia Molesta podendo ser esta metodologia aplicada no estudo biônico de plantas em geral. / The bionic analysis is a versatile tool that shows great technological potential either in industrial applications as well as in consumption goods because by its usage the designer researches and seeks in Biology indications and orientations of elements, and functional and formal mechanisms that enable the development of products. Thus, products that need thermal comfort, proofing of walls, slab stones, tiles, and similar products or even problems with the removal of residues from the bottom of packages have got in bionic analysis intelligent solutions optimized by nature. This research aims to analyze the morphology of the aquatic plant Salvinia Molesta with the purpose to investigate the capacity of water repellence on the surface of the leave in order to later reproduce its properties aiming at the development of products that necessitate impermeable surfaces. For this analysis there has been carried out distinct characterization methods, such as: stereoscopical microscopy, scanning electron microscopy - SEM, measurement of the contact angle, measurement of the hysteresis of the angle, and analysis by energy dispersion system - EDS. After the compilation of these data a 3D computer simulation was developed which served as a demonstration as well as a better comprehension of the mechanism on the way the water repellence capacity of Salvinia Molesta works. The characterization by scanning electron microscopy showed the structure of the hair where it identified the places where there were the presence and absence of waxes on the plant’s hairs. The measurement of the contact angle of the leave surface is an important data because it defines the capacity of water absorption on the surface of the plant. The characterization results indicate Salvinia Molesta’s hydrophobicity which had not been mentioned in the literature up to now. This research was also preceded by a bionic methodology which conducted in a systematic research where Salvinia Molesta’s necessity, potentials, and limitations were evaluated, enabling this methodology to be applied in the bionic study of plants in general.

A descoberta e o aprendizado das estratégias da natureza permitem ao homem ampliar as suas capacidades de invenções, através da absorção de informações, catalisação dos conhecimentos dos estudos biológicos dos elementos naturais e transformação em produtos e soluções para o dia-a-dia. Essa capacidade vem a ser chamado de biônica. Através da observação da natureza, percebeu-se que os líquens possuíam função de aderência. Neste sentido, utilizou-se esse elemento para projetar texturas com o intuito de melhorar a fixação da argamassa de revestimento sobre painéis de concreto. Assim sendo, foram utilizadas tecnologias de digitalização 3D para a aquisição dos dados topográficos do córtex inferior dos líquens, com o intuito de se criar um modelo capaz de ampliar a aderência da argamassa ao substrato. Esses dados resultaram em uma textura para a aplicação em moldes capazes de estampar o concreto. Os equipamentos utilizados para isso foram o escâner tridimensional a laser, o microscópio estereoscópico e o microscópio eletrônico de varredura. Para a gravação da textura no molde foi utilizado uma fresadora CNC. Após o molde confeccionado, foi possível realizar ensaios de resistência de aderência à tração, através da confecção do concreto texturizado e aplicação da argamassa. Foi testada a textura do Líquen em três diferentes níveis de escalas (100%, 87,5% e 62,5%) e comparadas à textura de Chapisco convencional. Os resultados obtidos com o ensaio mostraram que a utilização das texturas Líquens atendem as normas ABNT quanto à exigência de resistência de aderência à tração das argamassas de revestimento sobre as superfícies de concreto. / The discovery and learning of nature’s strategies allow mankind to increase his invention capability, through absorbing information, catalyzing the knowledge of the biologic studies of natural elements and transforming it in products and solutions to the daily life. This capability is called bionics. Through the observation of nature, it was perceived that the lichens have an adherence function. This way, that element was used to design textures with the intention of improving the fixation of the mortar coating on concrete panels. Thus, 3D digitization technologies were used in the acquisition of topographic data of the lower cortex of lichens, with the intention of creating a model capable of increasing the mortar’s adherence to the substratum. The data resulted in a texture for the application in molds capable of stamping the concrete. The equipment used for this were the three-dimensional laser scanner, the stereoscopic microscope and scanning electron microscope. For the imprinting of the texture in the mold was used a CNC milling machine. After the mold was done, it was possible to test the tensile bond strength, through the making of the textured concrete and mortar application. The Lichen’s texture was tested in three different scale levels (100%, 87.5% and 62.5%) and compared to the texture of conventional Roughcast. The results obtained with the test show that utilizing lichens’ textures meet the ABNT standards regarding the requirement of tensile bond strength of the mortar coating on concrete surfaces.

The main objective of the current study was to examine the trends and current status of lightweight design, optimization, and bionics in industrial applications. The goal wasto explore the suitable innovations used by industrial companies to ensure improved product performance and low costs of manufacturing. To achieve the goal, a secondary research methodology was employed in which seven studies on the topics of optimization, bionics, and lightweight designs were sampled and analyzed. A key resultnoted was that lightweight design is achieved through the use of magnesium alloys,aluminum alloys, and non-metallic materials such as carbon fiber-reinforced polymer.To optimize performance of the lightweight materials, computer technologies such as computer-assisted designs (CAD) are being used to ensure that the best shapes of the materials are utilized to offer the best performance. Meanwhile, bionics was employed by creating product designs which are inspired by nature such as meshless structures that minimize energy consumption, are cheaper, and are environmentally friendly.

Non-planar additive manufacturing (AM) technologies, such as microextrusion 3D printing processes, offer the ability to fabricate conformal electronics with impressive structure and function on curvilinear substrates. Although various available methods offer conformal 3D printing capability on objects with limited geometric complexity, a number of challenges remain to improve feature resolution, throughput, materials compatibility, resultant function and properties of printed components, and application to substrates of varying topography. Hence, the overall objective of this dissertation was to create new non-planar AM processes that are compatible with personalized and anatomical computer-aided design workflows for the fabrication of conformal electronics and form-fitting wearables. After reviewing the current state of knowledge and state of the art, significant challenges in non-planar AM have been identified as: 1) limited non-planar AM path planning capability that synergizes with personalized or anatomical object surface modification, 2) limited approaches for printed and non-printed component integration on non-planar substrates. To address these challenges, a template-based reverse engineering workflow is proposed for conformal 3D printing electronics and form-fitting wearable devices on anatomical structures. This work was organized into three complementary tasks that enhance non-planar AM capabilities: 1） To achieve anatomical tissue-sensor integration, 3D scanning-based point cloud data acquisition and customized 3D printable conductive ink are proposed for capturing the topographical information of patient-specific malformations and integrating conformal sensing electronics across anatomical tissue-device interface. 2） To fabricate conformal antennas on flexible thin-film polymer substrates, a versatile method for microextrusion 3D printing of conformal antennas on thin film-based structures of random topography is proposed to control the ink deposition process across the curvilinear surfaces of freeform Kapton-based origami. 3） To simplify the fabrication process of form-fitting wearable devices with fiber-based form factors and self-powered capability, an innovative 3D printing process is proposed to achieve coaxial multi-material extrusion of metal-elastomer triboelectric fibers. By developing new advanced non-planar printing processes and conformal toolpath programming strategies, the utility of non-planar AM could be further expanded for fabricating various personalized implantable and wearable multi-functional systems, including novel 3D electronics. In summary, this work advances capability in additive manufacturing processes by providing new advances in multi-material extrusion processes and personalized device design and manufacturing workflows. / Doctor of Philosophy / The ability to assemble electronic devices on three-dimensional objects with complex geometry is essential for developing next-generation wearable devices. Additive manufacturing processes, commonly referred to as 3D printing, now offer the ability to fabricate conformal electronics on surfaces and objects with non-planar geometry. This dissertation aims to expand non-planar 3D printing capabilities for applications to objects with anatomical or personalized structures, such as patient-specific malformation and origami. The proposed methods in this dissertation are focused on addressing challenges, such as the acquisition of object 3D topographical data, material selection, and tool path programming for objects that exhibit anatomical geometry. The utility of the proposed methods is demonstrated with practical applications to 3D-printed conformal electronics and wearable devices for monitoring human behavior and organ healthcare. This dissertation contributes to improving manufacturing capability and outcomes of 3D-printed form-fitting wearable and implantable devices. Future work may emphasize developing biocompatible functional ink and toolpath programming algorithms with real-time adaptation capability.

Este trabalho tem por objetivo sistematizar alguns princípios de solução da natureza através da elaboração de uma taxonomia. Essa taxonomia pode ser utilizada como embasamento para a construção de ferramenta para o processo de projeto, cuja função é apoiar o designer na geração de alternativas durante a fase conceitual do design de produto. Para a consecução do trabalho foram investigadas três áreas do conhecimento: o processo de desenvolvimento de produto, com ênfase na fase conceitual e nos métodos criativos; os princípios de solução da natureza através de referências da biologia, da matemática e da biomimética; e a teoria da classificação, investigada com o objetivo de compreender uma metodologia adequada à organização do conhecimento na área proposta. O processo de intervenção foi realizado em conformidade com as metodologias levantadas no referencial teórico, oportunizando a elaboração da taxonomia dos princípios de solução da natureza. A sistematização do conhecimento realizada permitiu a proposição de uma ferramenta de aplicação direta ao designer para a geração de alternativas para o projeto de produto. / This paper`s aim is to systematize some of the solution principles of nature by developing a taxonomy. This system will be the basis for building a tool for de project process, which function is to help the designer when creating alternatives during the conceptual phase of product design. Three areas of knowledge were investigated: the process of product development, with emphasis on the conceptual phase and creative methods; biology, mathematics and biomimicry to understand nature`s best design; the theory of classification, studied to understand a methodology for the organization of knowledge in the proposed area. The process was conducted according to methods raised in the theoretical framework, allowing the solution principles of nature taxonomy to develop. The systematization of the knowledge acquired allowed the proposition of a new tool for direct application in creating alternatives on product design.

Fächerübergreifendes und fächerverbindendes Lernen rücken zunehmend in den Fokus einer neuen Lehr- und Lernkultur. Lernerfolg, Kompetenzerwerb und Mehrperspektivität im Unterricht sind daher Kernpunkte zahlreicher aktueller Untersuchungen. Gerade in Hinblick auf konstruktivistische Lernmodelle wird die Notwendigkeit der Fächervernetzung deutlich, denn sie verlangen einen schüleraktiven Unterricht, der sich an den Interessen der Schüler und nicht an Fachgrenzen orientiert. Auch im naturwissenschaftlichen Unterricht gewinnt die ganzheitliche Betrachtung natürlicher Phänomene und komplexer Probleme an Wichtigkeit. Die Lehr- und Bildungspläne der Bundesländer werden deshalb seit einigen Jahren dahingehend ausgerichtet. In Sachsen entstanden bereits seit 2005 im Rahmen der Umprofilierung an sächsischen Gymnasien neue Lehrpläne für fächerverbindenden Profilunterricht. Neben gesellschaftswissenschaftlichem, künstlerischem, sprachlichem und sportlichem Profil erhielt auch das naturwissenschaftliche Profil neu ausgerichtete Lernbereiche, die sich inhaltlich an mehrere Fachgebiete gleichzeitig anlehnen. So auch der Lernbereich 6 „Bionik“. Die Bionik beschreibt eine Arbeitsweise, die an der Schnittstelle mehrerer Disziplinen steht. Biologisch interessante Phänomene bilden dabei die Basis für neue technische Innovationen. Die Biologie wird hier jedoch nicht kopiert, sondern abstrahiert, um lediglich für die Technik sinnvolle Prinzipien zu übertragen. Zunehmend mehr interessieren Unternehmen sich für bionische Lösungen, da diese oft materialschonender, materialsparender und energieeffizienter sind oder auch weil das Label „von der Natur inspiriert“ vom Konsumenten als nachhaltig wahrgenommen wird. Im Bionikunterricht können aufgrund der interdisziplinären Ausrichtung der Bionik neben den naturwissenschaftlichen Fächern Biologie, Physik und Chemie und einer mathematischen Grundausbildung auch angewandte oder artfremde Disziplinen wie Wirtschaft, Technik und Ethik eine Rolle spielen. Ein Schwerpunkt der Zielvorstellungen der fächerverbindenden Profillehrpläne ist die Fähigkeit, wissenschaftliches Arbeiten anzuwenden – hierfür ist gerade der Aspekt des selbständigen, forschenden Lernens entscheidend. In diesem Zusammenhang merken PRENZEL et al. (2007) an, dass hochkompetente Schülerinnen und Schüler, die über häufiges Experimentieren im Unterricht oder über ausgeprägte Anwendungsbezüge und Modellierungen berichten, sich durch ein tendenziell stärkeres Interesse an den Naturwissenschaften auszeichnen. Gerade unter dem Aspekt der Nachwuchsgenerierung für naturwissenschaftliche und technische Berufsfelder und der daraus abzuleitenden Notwendigkeit, größere Anteile der hochkompetenten Jugendlichen für die Naturwissenschaften zu gewinnen, kann die Bionik als interdisziplinäre Arbeitsweise Interesse an Biologie, Technik wie auch im interdisziplinären Grenzbereich fördern – und dies bei Jungen und Mädchen, da nicht nur die Themen sehr vielgestaltig, sondern auch die integrierten Fachgebiete zahlreich sind und den unterschiedlichen Interessen entgegenkommen. Die durch den neuen sächsischen Lehrplan hervorgerufene Situation, den Schülern die Bionik im Profilunterricht mit einem Stundenumfang von 28 Unterrichtsstunden vorstellen zu können, stellte die Lehrer vor neue Probleme. Nicht nur deren begrenzte fachliche Ausrichtung und damit die Einengung des eigenen, an die Schüler vermittelbaren Wissens, sondern besonders der Mangel an geeignetem Arbeitsmaterial überforderte manchen Lehrer. Aufgrund der fachlichen Ausrichtung des Instituts für Botanik der TU Dresden auf dem Gebiet der Bionik suchten deshalb nicht nur zahlreiche Lehrer, sondern auch das Sächsische Bildungsinstitut SBI Möglichkeiten einer Kooperation mit dem Institut. Diese basierte vornehmlich auf Lehrerfortbildungen, die von TU-Mitarbeitern durchgeführt wurden, aber auch auf der Einladung von Schulklassen an das Institut, um Vorträge oder kleinere Experimente durchzuführen. Diese Bildungsarbeit und weitere intensive Nachfrage seitens der Schulen mündeten schließlich in der Überlegung, fachlich fundierte und didaktisch aufgearbeitete Experimentiermodule zu entwickeln und zu publizieren, um sie allen Schulen zur Verfügung zu stellen und nicht nur ausgewählten Schulklassen die Möglichkeit zu geben, sich experimentell mit der Bionik auseinanderzusetzen. Es entstand ein multimodales Experimentierset zum Thema Bionik, welches im Schul- und Projektunterricht erprobt, optimiert und nach der Fertigstellung 2010 im DUDEN-Schulbuchverlag veröffentlicht wurde und sieben modular verwendbare Experimentierthemen zu verschiedenen Themenbereichen der Bionik beinhaltet. Während der Erprobungs- und Optimierungsphase erfolgte eine Evaluierung der entstandenen Arbeitsmaterialien durch die Lehrpersonen und die Schüler anhand von standardisierten Fragebögen. Die Aufgabenentwicklung der sieben Experimentierthemen orientierte sich gleichzeitig an den Kompetenzbereichen der nationalen Bildungsstandards. Interviews mit den Lehrern begleiteten den Entstehungsprozess und gaben erstmals einen Überblick über auftretende Probleme mit fächerverbindendem Unterricht im Fokus der Bionik.

Este trabalho tem por objetivo sistematizar alguns princípios de solução da natureza através da elaboração de uma taxonomia. Essa taxonomia pode ser utilizada como embasamento para a construção de ferramenta para o processo de projeto, cuja função é apoiar o designer na geração de alternativas durante a fase conceitual do design de produto. Para a consecução do trabalho foram investigadas três áreas do conhecimento: o processo de desenvolvimento de produto, com ênfase na fase conceitual e nos métodos criativos; os princípios de solução da natureza através de referências da biologia, da matemática e da biomimética; e a teoria da classificação, investigada com o objetivo de compreender uma metodologia adequada à organização do conhecimento na área proposta. O processo de intervenção foi realizado em conformidade com as metodologias levantadas no referencial teórico, oportunizando a elaboração da taxonomia dos princípios de solução da natureza. A sistematização do conhecimento realizada permitiu a proposição de uma ferramenta de aplicação direta ao designer para a geração de alternativas para o projeto de produto. / This paper`s aim is to systematize some of the solution principles of nature by developing a taxonomy. This system will be the basis for building a tool for de project process, which function is to help the designer when creating alternatives during the conceptual phase of product design. Three areas of knowledge were investigated: the process of product development, with emphasis on the conceptual phase and creative methods; biology, mathematics and biomimicry to understand nature`s best design; the theory of classification, studied to understand a methodology for the organization of knowledge in the proposed area. The process was conducted according to methods raised in the theoretical framework, allowing the solution principles of nature taxonomy to develop. The systematization of the knowledge acquired allowed the proposition of a new tool for direct application in creating alternatives on product design.

O estudo descrito nessa dissertação abrange conhecimentos referentes às áreas de Biônica, Biomorfismo, Artes Visuais e Design de Superfície propondo um procedimento de projetação voltado para a elaboração de estampas têxteis com referência em elementos naturais. Considerando a natureza como fonte de referências visuais para a projetação no Design de Superfície, percebeu-se que associar pressupostos estéticos presentes na área com etapas de métodos de Design de Produto baseados em estudos de Biônica, poderia contribuir com a produção criativa dos desenhos de estampas. Desse modo, disponibiliza-se à audiência acadêmica e profissional um procedimento de projetação organizado a partir de um estudo exploratório-experimental com abordagem qualitativa, estruturado por revisão bibliográfica, entrevistas e experimentações. A primeira organização do procedimento foi realizada através da adaptação de etapas de três métodos de Design de Produto com base em estudos de Biônica. O procedimento resultante foi avaliado e aperfeiçoado a partir de quatro experimentações realizadas com estudantes e profissionais da área. O resultado é um procedimento com oito passos voltado ao desenvolvimento de estampas com referências biomórficas. A pesquisa aponta que o contato direto do designer de superfície com o elemento natural, aliado ao resgate de técnicas de desenho manual e à reflexão contínua dos procedimentos adotados durante a projetação, contribui com o planejamento e processo de desenvolvimento de estampas pelos projetistas. Ou seja, projetar a partir de etapas organizadas e adaptáveis conforme as necessidades de cada briefing facilita o processo de projetação de estampas com referências naturais e converge para novos resultados na perspectiva de contribuir com as produções disponíveis no mercado atualmente. A conclusão do trabalho oferece algumas possibilidades de prosseguimento da pesquisa, como a organização de cursos envolvendo conhecimentos das áreas de Design de Superfície e Biônica e a verificação e aplicação do procedimento aqui proposto no âmbito industrial. / The study described in this dissertation covers knowledge regarding areas of Bionics, Biomorphism, Visual Arts and Surface Design to propose a procedure for developing textile designs which incorporate natural elements. Considering nature as a source of visual references for projecting in the surface design, it was realized that associating esthetic assumptions present in the area with steps of methods of product design based in studies in Bionics could contribute with the creative production of drawings in prints. In this way, it is made available to the academic and professional audience a projecting procedure organized based on an exploratory-experimental study with qualitative approach, structured in literature review, interviews and experimentations. The first procedure organization was performed through adaptation of steps of three methods of product design based on Bionics studies. The resulting procedure was evaluated and improved from four experiments performed with students and professionals in the field. The result is a procedure with eight steps focused on the development of patterns with biomorphic references. The research suggests that direct contact from the designer with the natural elements, coupled with the rescue of hand drawing techniques and continuous reflection of the procedures adopted during the development contributes to the creative process by facilitating the search for visual references. In other words, projecting from arranged and adaptable steps according to the projective needs eases the procedure of prints projecting with natural references and converges to creative and differentiated results which can contribute to the products available nowadays in the market. The conclusion of the study offers some possibilities for further research, as the organization of courses involving knowledge of the areas of Surface Design and Bionics and the verification and application of the procedure proposed here in the industrial field.