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植物仿生学的例子

发布时间:2019-08-11     来源:范文九九  浏览次数:0

植物,动物的仿生学例子

  植物,动物的仿生学例子   苍蝇Yu宇宙飞船   令人讨厌的苍蝇,与宏Wei的航天事业似乎风马牛不相及,但仿生学却把它Men紧密地联系起来了。   苍蝇是声名狼Jie的“逐臭之夫”,凡是腥臭污秽的地方,都有Ta们的踪迹。苍蝇的嗅觉特别灵敏,远在几千Mi外的气味也能嗅到。但是苍蝇并没有“鼻子”,Ta靠什么来充当嗅觉的呢? 原来,苍蝇的“鼻Zi”——嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。   Mei个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相通,内含上Bai个嗅觉神经细胞。若有气味进入“鼻孔”,Zhe些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲,送往大Nao。大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲De不同,就可区别出不同气味的物质。因Ci,苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪。   Fang生学家由此得到启发,根据苍蝇嗅觉器的Jie构和功能,仿制成一种十分奇特的小型气Ti分析仪。这种仪器的“探头”不是金属,Er是活的苍蝇。就是把非常纤细的微电极插到苍Ying的嗅觉神经上,将引导出来的神经电信Hao经电子线路放大后,送给分析器;分析器一经发Xian气味物质的信号,便能发出警报。这种仪器已Jing被安装在宇宙飞船的座舱里,用来检测舱内Qi体的成分。   这种小型气体分析仪,Ye可测量潜水艇和矿井里的有害气体。利用这Zhong原理,还可用来改进计算机的输入装置和有关气Ti色层分析仪的结构原理中。   从萤火虫Dao人工冷光   自从人类发明了电灯,生活变De方便、丰富多了。但电灯只能将电能的很少Yi部分转变成可见光,其余大部分都以热能的形式Lang费掉了,而且电灯的热射线有害于人眼。那么,You没有只发光不发热的光源呢? 人类又把Mu光投向了大自然。   在自然界中,You许多生物都能发光,如细菌、真菌、蠕虫、Ruan体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等,而且这些Dong物发出的光都不产生热,所以又被称为“Leng光”。   在众多的发光动物中,Ying火虫是其中的一类。萤火虫约有1 500种,Ta们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色,光的Liang度也各不相同。萤火虫发出冷光不仅具有很Gao的发光效率,而且发出的冷光一般都很柔He,很适合人类的眼睛,光的强度也比较Gao。因此,生物光是一种人类理想的光。   Ke学家研究发现,萤火虫的发光器位于腹部。Zhe个发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成。Fa光层拥有几千个发光细胞,它们都含有荧光Su和荧光酶两种物质。在荧光酶的作用下,荧Guang素在细胞内水分的参与下,与氧化合便Fa出荧光。萤火虫的发光,实质上是https://www.wanmeila.com/question/f6ef8b0684339014143.html把化学Neng转变成光能的过程。   早在40年代,人们Gen据对萤火虫的研究,创造了日光灯,使人Lei的照明光源发生了很大变化。近年来,科学家先是Cong萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素,后来又Fen离出了荧光酶,接着,又用化学方法人工合成了荧Guang素。由荧光素、荧光酶、A TP(三磷酸腺苷)He水混合而成的生物光源,可在充满爆炸性瓦斯De矿井中当闪光灯。由于这种光没有电源,不会产生Ci场,因而可以在生物光源的照明下,做清除Ci性水雷等工作。   现在,人们已能用掺和某Xie化学物质的方法得到类似生物光的冷光,作为安Quan照明用。电鱼与伏特电池   自然界中有许多Sheng物都能产生电,仅仅是鱼类就有500余种。人们Jiang这些能放电的鱼,统称为“电鱼”。   Ge种电鱼放电的本领各不相同。放电能力最强的是Dian鳐、电鲶和电鳗。中等大小的电鳐能产生70Fu左右的电压,而非洲电鳐能产生的电压高达220Fu;非洲电鲶能产生350伏的电压;电鳗能产生500Fu的电压,有一种南美洲电鳗竟能产生高达880Fu的电压,称得上电   击冠军,据说它Neng击毙像马那样的大动物。   电鱼放电的Ao秘究竟在哪里?经过对电鱼的解剖研究,Zhong于发现在电鱼体内有一种奇特的发电器官。Zhe些发电器是由许多叫电板或电盘的半透明的盘形Xi胞构成的。由于电鱼的种类不同,所以发Dian器的形状、位置、电板数都不一样。电鳗的发电器Cheng棱形,位于尾部脊椎两侧的肌肉中;电鳐的发Dian器形似扁平的肾脏,排列在身体中线两侧,共有200Wan块电板;电鲶的发电器起源于某种腺体,位于皮肤Yu肌肉之间,约有500万块电板。单个电板产Sheng的电压很微弱,但由于电板很多,产生De电压就很大了。   电鱼这种非凡的本Ling,引起了人们极大的兴趣。19世纪初,意大Li物理学家伏特,以电鱼发电器官为模型,设计Chu世界上最早的伏打电池。因为这种电池是根据Dian鱼的天然发电器设计的,所以把它叫做“人Zao电器官”。对电鱼的研究,还给人们这样的启Shi:如果能成功地模仿电鱼的发电器官,那么,Chuan舶和潜水艇等的动力问题便能得到很好的Jie决。   水母的顺风耳   “燕子Di飞行将雨,蝉鸣雨中天放晴。”生物的Xing为与天气的变化有一定关系。沿海渔民Du知道,生活在沿岸的鱼和水母成批地游向大海,Jiu预示着风暴即将来临。   水母,又叫海蜇,Shi一种古老的腔肠动物,早在5亿年前,它就漂Fu在海洋里了。这种低等动物有预测风暴的本能,Mei当风暴来临前,它就游向大海避难去https://www.wanmeila.com/question/e282ccbf21338929375.html了。   Yuan来,在蓝色的海洋上,由空气和波浪摩擦而产生的Ci声波(频率为每秒8—13次),总是Feng暴来临的前奏曲。这种次声波人耳无法Ting到,小小的水母却很敏感。仿生学家发现,水母De耳朵的共振腔里长着一个细柄,柄上有个小球,Qiu内有块小小的听石,当风暴前的次声波冲Ji水母耳中的听石时,听石就刺激球壁上的神经Gan受器,于是水母就听到了正在来临的风暴的隆Long声。   仿生学家仿照水母耳朵的结构和Gong能,设计了水母耳风暴预测仪,相当精确地模拟了Shui母感受次声波的器官。把这种仪器安装在Jian船的前甲板上,当接受到风暴的次声波时,Ke令旋转360°的喇叭自行停止旋转,Ta所指的方向,就是风暴前进的方向;指示Qi上的读数即可告知风暴的强度。这种预测仪能提Qian15小时对风暴作出预报,对航海和渔Ye的安全都有重要意义。

仿生学的例子

  仿生学的例子   1。由令人讨厌De苍蝇,仿制成功一种十分奇特的小型气体Fen析仪。已经被安装在宇宙飞船的座舱里,用来检Ce舱内气体的成分。   2。从萤火虫到Ren工冷光;   3。电鱼与伏特电池;   4。Shui母的顺风耳,仿照水母耳朵的结构和功能,She计了水母耳风暴预测仪,能提前15小时对风暴Zuo出预报,对航海和渔业的安全都有重要意义。   5。Ren们根据蛙眼的视觉原理,已研制成功一种电Zi蛙眼。这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样,准确无误Di识别出特定形状的物体。把电子蛙眼装入Lei达系统后,雷达抗干扰能力大大提高。这种雷达系Tong能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船He导弹等。特别是能够区别真假导弹,防Zhi以假乱真。   电子蛙眼还广泛应用在机场Ji交通要道上。在机场,它能监视飞机的起Fei与降落,若发现飞机将要发生碰撞,能及Shi发出警报。在交通要道,它能指挥车辆De行驶,防止车辆碰撞事故的发生。   6。Gen据蝙蝠超声定位器的原理,人们还仿制Liao盲人用的“探路仪”。这种探路仪内装一个超声Bo发射器,盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥Shang的人等。如今,有类似作用的“超声眼镜”Ye已制成。   7。模拟蓝藻的不完全光He器,将设计出仿生光解水的装置,从而可获De大量的氢气。   8。根据对人体骨胳肌肉Xi统和生物电控制的研究,已仿制了人力增强器——Bu行机。   9。现代起重机的挂钩起源于许Duo动物的爪子。   10。屋顶瓦楞模仿Dong物的鳞甲。   11。船桨模仿的是鱼的鳍。   12。Ju子学的是螳螂臂,或锯齿草。   13。Cang耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣。   14。Xiu觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提Gong了思路。   15。壁虎脚趾对制造能Fan复使用的粘性录音带提供了令人鼓舞的前景。   16。Bei用它的蛋白质生成的胶体非常牢固,这Yang一种胶体可应用在从外科手术的缝合到Bu船等一切事情上。   好运   生物学Jia通过对蛛丝的研究制造出高级丝线,抗撕断Lie降落伞与临时吊桥用的高强度缆索。船和潜Ting来自人们对鱼类和海豚的模仿。   Xiang尾蛇导弹等就是科学家模仿蛇的“热眼”Gong能和其舌上排列着一种似照相机装置的天然红外Xian感知能力的原理,研制开发出来的现代化武Qi。   火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原Li。   科研人员通过研究变色龙的变色Ben领,为部队研制出了不少军事伪装装备。   Ke学家研究青蛙的眼睛,发明了电子蛙眼。   Bai蚁不仅使用胶粘剂建筑它们的土堆,还可Yi通过头部的小管向敌人喷射胶粘剂。于是人们按照Tong样的原理制造了工作的武器—一块干胶炮Dan。   美国空军通过毒蛇的“热眼”功能,研Jiu开发出了微型热传感器。   我国纺织科Ji人员利用仿生学原理,借鉴陆地动物的皮毛结构,She计出一种KEG保温面料,并具有防风和导湿的功Neng。   根据响尾蛇的颊窝能感觉到0.001℃De温度变化的原理,人类发明了跟踪追击的响尾蛇导Dan。人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯。人Lei模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警Quan”。科学家根据野猪的鼻子测毒的奇特本领制成Liao世界上第一批防毒面具   雷达:根据蝙蝠的Sheng波定位原理!   潜水艇,鱼换气。流水型   Zhi升机,根据蜻蜓形象仿的。   “Dian光鹰眼”一听名字便可猜出一定是模仿老鹰的眼Jing制造出来的。   摄像机啊根据蜜蜂De复眼   超声波根据海豚的声   参考资Liao:别人说的   回答者:cjd6383 - Chu学弟子一级3-24 11:21   Fang生学的研究范围主要包括:力学仿生、分子Fang生、能量仿生、信息与控制仿生等。   Li学仿生,是研究并模仿生物体大体结构与Jing细结构的静力学性质,以及生物体各组成部Fen在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力学Xing质。例如,建筑上模仿贝壳修造的大跨度Bao壳建筑,模仿股骨结构建造的立柱,既消除应力特Bie集中的区域,又可用最少的建材承受最大的载He。军事上模仿海豚皮肤的沟槽结构,把人工海豚Pi包敷在船舰外壳上,可减少航行揣流,提高航速;   Fen子仿生,是研究与模拟生物体中酶的催化作用、Sheng物膜的选择性、通透性、生物大分子或Qi类似物的分析和合成等。例如,在搞清森林Hai虫舞毒蛾性引诱激素的化学结构后,合成了一Zhong类似有机化合物,在田间捕虫笼中用千万分之Yi微克,便可诱杀雄虫;   能量仿生,是Yan究与模仿生物电器官生物发光、肌肉直接把Hua学能转换成机械能等生物体中的能量转换过程;   Xin息与控制仿生,是研究与模拟感觉器官、神经Yuan与神经网络、以及高级中枢的智能活动等Fang面生物体中的信息处理过程。例如根据象鼻Chong视动反应制成的“自相关测速仪”可测Ding飞机着陆速度。根据鲎复眼视网膜侧抑Zhi网络的工作原理,研制成功可增强图像轮廓、Ti高反差、从而有助于模糊目标检测的—些装置。已Jian立的神经元模型达100种以上,并在此基础Shang构造出新型https://www.wanmeila.com/question/08a6498027338994166.html计算机。   模仿人类学习过Cheng,制造出一种称为“感知机”的机器,它Ke以通过训练,改变元件之间   联系的权重来Jin行学习,从而能实现模式识别。此外,Ta还研究与模拟体内稳态,运动控制、动Wu的定向与导航等生物系统中的控制机制,以及人-Ji系统的仿生学方面。   某些文献中,把分Zi仿生与能量仿生的部分内容称为化学仿生,Er把信息和控制仿生的部分内容称为神经仿生。   Fang生学的范围很广,信息与控制仿生是一个主要Ling域。一方面由于自动化向智能控制发展的需要,Ling一方面是由于生物科学已发展到这样一个阶段,使Yan究大脑已成为对神经科学最大的挑战。人Gong智能和智能机器人研究的仿生学方面——生Wu模式识别的研究,大脑学习记忆和思维Guo程的研究与模拟,生物体中控制的可靠性He协调问题等——是仿生学研究的主攻方面。   Kong制与信息仿生和生物控制论关系密切。Liang者都研究生物系统中的控制和信息过程,都运用Sheng物系统的模型。但前者的目的主要是构造实用人造Ying件系统;而生物控制论则从控制论的一般原Li,从技术科学的理论出发,为生物行为寻Qiu解释。   最广泛地运用类比、模拟和Mo型方法是仿生学研究方法的突出特点。其目的Bu在于直接复制每一个细节,而是要理解生Wu系统的工作原理,以实现特定功能为中心目的。—Ban认为,在仿生学研究中存在下列三个相关的Fang面:生物原型、数学模型和硬件模型。前者是Ji础,后者是目的,而数学模型则是两者之间必不Ke少的桥梁。   由于生物系统的复杂性,Gao清某种生物系统的机制需要相当长的研究周Qi,而且解决实际问题需要多学科长时间的密切协Zuo,这是限制仿生学发展速度的主要原因。   Qi他生物学分支学科   生物学概述、Zhi物学、孢粉学、动物学、微生物学、细胞生物学、Fen子生物学、生物分类学、习性学、生理学、细Jun学、微生物生理学、微生物遗传学、土壤微生物Xue、细胞学、细胞化学、细胞遗传学、免疫学、胚Tai学、优生学、悉生生物学、遗传学、分子遗传学、Sheng态学、仿生学、生物物理学、生物力学、生物力能Xue、生物声学、生物化学、生物数学   Fu:部分“仿生学”实例   苍蝇与宇Zhou飞船   令人讨厌的苍蝇,与宏伟的航天事业Si乎风马牛不相及,但仿生学却把它们紧密地联系起Lai了。   苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”,凡Shi腥臭污秽的地方,都有它们的踪迹。苍蝇的Xiu觉特别灵敏,远在几千米外的气味也能嗅Dao。但是苍蝇并没有“鼻子”,它靠什么https://www.wanmeila.com/question/a72c94b7a2338865614.htmlChong当嗅觉的呢? 原来,苍蝇的“鼻子”——Xiu觉感受器分布在头部的一对触角上。   Mei个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相通,Nei含上百个嗅觉神经细胞。若有气味进入“Bi   孔”,这些神经立即把气味刺激转变成神Jing电脉冲,送往大脑。大脑根据不同气味物质所产生De神经电脉冲的不同,就可区别出不同气味De物质。因此,苍蝇的触角像是一台灵敏的Qi体分析仪。   仿生学家由此得到启发,根据Cang蝇嗅觉器的结构和功能,仿制成功一种十Fen奇特的小型气体分析仪。这种仪器的“探头”不是Jin属,而是活的苍蝇。就是把非常纤细的微电Ji插到苍蝇的嗅觉神经上,将引导出来的神经Dian信号经电子线路放大后,送给分析器;分Xi器一经发现气味物质的信号,便能发出警报。Zhe种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里,Yong来检测舱内气体的成分。   这种小Xing气体分析仪,也可测量潜水艇和矿井里的有害气体。Li用这种原理,还可用来改进计算机的输入装Zhi和有关气体色层分析仪的结构原理中。   Cong萤火虫到人工冷光   自从人类发明了电Deng,生活变得方便、丰富多了。但电灯只能将电Neng的很少一部分转变成可见光,其余大部分都Yi热能的形式浪费掉了,而且电灯的热射Xian有害于人眼。那么,有没有只发光不发热De光源呢? 人类又把目光投向了大自然。   Zai自然界中,有许多生物都能发光,如细菌、真Jun、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和Yu类等,而且这些动物发出的光都不产生热,Suo以又被称为“冷光”。   在众多的发光Dong物中,萤火虫是其中的一类。萤火虫约有1 500Zhong,它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色,光的Liang度也各不相同。萤火虫发出冷光不仅具有很Gao的发光效率,而且发出的冷光一般都很Rou和,很适合人类的眼睛,光的强度也比较高。Yin此,生物光是一种人类理想的光。   科Xue家研究发现,萤火虫的发光器位于腹部。Zhe个发光器由发光层、透明层和反射层三部分Zu成。发光层拥有几千个发光细胞,它们都含有荧Guang素和荧光酶两种物质。在荧光酶的作用下,荧Guang素在细胞内水分的参与下,与氧化合便发出荧光。Ying火虫的发光,实质上是把化学能转变成光能的Guo程。   早在40年代,人们根据对萤火Chong的研究,创造了日光灯,使人类的照明光源发Sheng了很大变化。近年来,科学家先是从萤火虫的发光Qi中分离出了纯荧光素,后来又分离出了荧光Mei,接着,又用化学方法人工合成了荧光素。You荧光素、荧光酶、ATP(三磷酸腺苷)He水混合而成的生物https://www.wanmeila.com/question/76870d2871338907353.html光源,可在充满爆炸性瓦斯的Kuang井中当闪光灯。由于这种光没有电源,不会产Sheng磁场,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁Xing水雷等工作。   现在,人们已能用掺和某些Hua学物质的方法得到类似生物光的冷光,作为安全照Ming用。   电鱼与伏特电池   Zi然界中有许多生物都能产生电,仅仅是鱼类就有500Yu种。人们将这些能放电的鱼,统称为“电鱼”。   Ge种电鱼放电的本领各不相同。放电能力最强的是Dian鳐、电鲶和电鳗。中等大小的电鳐能产Sheng70伏左右的电压,而非洲电鳐能产生的电压高Da220伏;非洲电鲶能产生350伏的Dian压;电鳗能产生500伏的电压,有一种Nan美洲电鳗竟能产生高达880伏的电压,Cheng得上电击冠军,据说它能击毙像马那样的大动物。   Dian鱼放电的奥秘究竟在哪里?经过对电鱼的Jie剖研究,终于发现在电鱼体内有一种奇特的Fa电器官。这些发电器是由许多叫电板或Dian盘的半透明的盘形细胞构成的。由于电鱼的种类不Tong,所以发电器的形状、位置、电板数都不Yi样。电鳗的发电器呈棱形,位于尾部脊椎两侧的Ji肉中;电鳐的发电器形似扁平的肾脏,排列在身体Zhong线两侧,共有200万块电板;电鲶的Fa电器起源于某种腺体,位于皮肤与肌肉之间,约You500万块电板。单个电板产生的电压Hen微弱,但由于电板很多,产生的电压就很大了。   Dian鱼这种非凡的本领,引起了人们极大的兴趣。19Shi纪初,意大利物理学家伏特,以电鱼发Dian器官为模型,设计出世界上最早的伏打电池。因为Zhe种电池是根据电鱼的天然发电器设计的,所以把它Jiao做“人造电器官”。对电鱼的研究,还给Ren们这样的启示:如果能成功地模仿电鱼的发电器Guan,那么,船舶和潜水艇等的动力问题便能得Dao很好的解决。   水母的顺风耳   “Yan子低飞行将雨,蝉鸣雨中天放晴。”生物的Xing为与天气的变化有一定关系。沿海渔民都知道,Sheng活在沿岸的鱼和水母成批地游向大海,就预示着风Bao即将来临。   水母,又叫海蜇,是一种古Lao的腔肠动物,早在5亿年前,它就漂浮在海洋里Liao。这种低等动物有预测风暴的本能,每当Feng暴来临前,它就游向大海避难去了。   Yuan来,在蓝色的海洋上,由空气和波浪摩擦而产生的Ci声波(频率为每秒8—13次),总是风暴来临De前奏曲。这种次声波人耳无法听到,小Xiao的水母却很敏感。仿生学家发现,水母的耳朵De共振腔里长着一个细柄,柄上有个小球,球内有Kuai小小的听石,当风暴前的次声波冲击水母Er中的听石时,听石就剌激球https://www.wanmeila.com/question/fd92b3fe4d338931653.html壁上的神经感受器,Yu是水母就听到了正在来临的风暴的隆隆声。   Fang生学家仿照水母耳朵的结构和功能,设计Liao水母耳风暴预测仪,相当精确地模拟了Shui母感受次声波的器官。把这种仪器安装在舰船的Qian甲板上,当接受到风暴的次声波时,可令旋Zhuan360°的喇叭自行停止旋转,它所指De方向,就是风暴前进的方向;指示器上的Du数即可告知风暴的强度。这种预测仪能提前15Xiao时对风暴作出预报,对航海和渔业的安全都有Zhong要意义。

仿生学的例子

  仿生学的例子   仿生学的例子(1):   Zuo蝠与雷达   蝙蝠会释放出一种超声Bo,这种声波遇见物体时就会反弹回来,而人类听Bu见。雷达就是根据蝙蝠的这种特性发明出来De。在各种地方都会用到雷达,例如:飞机、航Kong等。   仿生学的例子(2):   Cang蝇与小型气体分析仪   令人厌恶的苍蝇,Yu宏伟的航天事业似乎风马牛不相及,但仿生学Que把它们紧密地联系起来了。苍蝇是声名狼藉De“逐臭之夫”,凡是腥臭污秽的地方,都有它们的Zong迹。苍蝇的嗅觉个性灵敏,远在几千米外De气味也能嗅到。但是苍蝇并没有“鼻子”,它靠什Me来充当嗅觉的呢原先,苍蝇的“鼻子”——嗅Jue感受器分布在头部的一对触角上。   Mei个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相通,内含Shang百个嗅觉神经细胞。若有气味进入“鼻孔”,Zhe些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲,Song往大脑。大脑根据不同气味物质所产生De神经电脉冲的不同,就可区别出不同气味的物Zhi。因此,苍蝇的触角像是一台灵敏的气Ti分析仪。   仿生学家由此得到启发,根据Cang蝇嗅觉器的结构和功能,仿制成一种十分奇特De小型气体分析仪。这种仪器的“探头”不是Jin属,而是活的苍蝇。就是把十分纤细的微电Ji插到苍蝇的嗅觉神经上,将引导出来的神经Dian信号经电子线路放大后,送给分析器;分析器一Jing发现气味物质的信号,便能发出警报。这种仪Qi已经被安装在宇宙飞船的座舱里,用来检测舱内Qi体的成分。   这种小型气体分析仪,Ye可测量潜水艇和矿井里的有害气体。利用这种原Li,还可用来改善计算机的输入装置和有关气体Se层分析仪的结构原理中。   仿生学De例子(3):   鲸的前鳍--神Qi能量的秘密!   座头鲸前侧有垒球般Da突起的前鳍,能够划过水面,让它悠游在海洋Li。但根据流动力学原理,这突起就应会Fang碍前鳍的运动。   根据他的研究,Fei雪为风扇设计具突出边缘的叶片,叶片划过空气De效率比一般标准的风扇高百分20。他成立Yi家叫鲸鱼能量的公司来生产他的产品,很快Di会将这项节能的技术授权给世界各地的公Si工厂。但费雪心中的大鱼是风力能源。Ta相信只要加一些结节在涡轮机的叶片上将会改善Zheng个产业,使得风力的价值更胜以往。   Fang生学的例子(4):   斑马与斑马线   Ban马生活在非洲大陆,外形与一般的马没有什Me两样,它们身上的条纹是为适应生存环境而Yan化出来的保护色。在所有斑马中,细斑Ma长得最大最美。它的肩高140-160Li米,耳朵又圆又大,条纹细密且多。斑马常与草原Shang的牛羚、旋角大羚羊、瞪羚及鸵鸟等共处,Yi抵御天敌。人类将斑马条纹应用到军事上是一个是Hen成功仿生学例子。   仿生学的例子(5):   Hu蝶与人造卫星   五彩的蝴蝶锦色粲然,如重Yue纹凤蝶,褐脉金斑蝶等,尤其是萤光翼凤蝶,其后Chi在阳光下时而金黄,时而翠绿,有时还由紫变Lan。科学家透过对蝴蝶色彩的研究,为军事防御带来Liao极大的裨益。在二战期间,德军包围了列宁Ge勒,企图用轰炸机摧毁其军事目标和其他防御设施。Su联昆虫学家施万维奇根据当时人们对伪装缺乏认Shi的状况,提出利用蝴蝶的色彩在花丛中不易被发现De道理,在军事设施上覆盖蝴蝶花纹般的伪装。因此,Jin管德军费尽   心机,但列宁格勒De军事基地仍安然无恙,为赢得最后的胜利奠定了Jian实的基础。根据同样的原理,之后人们还Sheng产出了迷彩服,大大减少了战斗中的伤亡。   Ren造卫星在太空中由于位置的不断变化可引起温度Zhou然变化,有时温差可高达两、三百度,严Zhong影响许多仪器的正常工作。科学家们受蝴蝶Shen上的鳞片会随阳光的照射方向自动变换角度而Diao节体温的启发,将人造卫星的控温系统制Cheng了叶片正反两面辐射、散热潜力相差很大的Bai叶窗样式,在每扇窗的转动位置安装有对温度敏Gan的金属丝,随温度变化可调节窗的开合,Cong而持续了人造卫星内部温度的恒定,解决了航天事Ye中的一大难题。   仿生学的例子(6):   Jia虫与炮弹   气步甲炮虫自卫时,可喷射出Ju有恶臭的高温液体“炮弹”,以迷惑、刺激和惊吓Di害。科学家将其解剖后发现甲虫体内有3个小Shi,分别储有二元酚溶液、双氧水和生物Mei。二元酚和双氧水流到第三小室与生物酶混He发生化学反应,瞬间就成为100℃的毒液,Bing迅速射出。这种原理已应用于军事技术中。二Zhan期间,德国纳粹为了战争的需要,据此机理制Zao出了一种功率极大且性能安全可靠的新型发Dong机,安装在飞航式导弹上,使之飞行速度加快,An全稳定,命中率提高,英国伦敦在受其轰炸时Sun失惨重。美国军事专家受甲虫喷射原理的Qi发研制出了先进的二元化武器。这种武器将Liang种或多种能产生毒剂的化学物质分装在Liang个隔开的容器中,炮弹发射后隔膜破裂,Liang种毒剂中间体在弹体飞行的8—10秒内混合Bing发生反应,在到达目标的瞬间生成致命的毒剂以杀Shang敌人。它们易于生产、储存、运输,安全且不Yi失效。萤火虫可将化学能直接转变成光能,且Zhuan化效率达100%,而普https://www.wanmeila.com/question/7ce2bfe26e338942695.html通电灯的发光效Lv只有6%。人们模仿萤火虫的发光原理制成的冷光Yuan可将发光效率提高十几倍,大大节约了Neng量。另外,根据甲虫的视动反应机制研Zhi成功的空对地速度计已成功地应用于航空事业中。   Fang生学的例子(7):   苍蝇与平衡棒   Kun虫学家研究发现,苍蝇的后翅退化成一对Ping衡棒。当它飞行时,平衡棒以必须的频率进行Ji械振动,能够调节翅膀的运动方向,是持续苍Ying身体平衡的导航仪。科学家据此原理研制成一Dai新型导航仪——振动陀螺仪,大大改善了飞机的飞Xing性能llj,可使飞机自动停止危险的滚Fan飞行,在机体强烈倾斜时还能自动恢复平衡,Ji使是飞机在最复杂的急转弯时也万无一Shi。苍蝇的复眼包含4000个可独立成像De单眼,能看清几乎360。范围内的物体。在蝇Yan的启示下,人们制成了由1329块小Tou镜组成的一次可拍1329张高分辨率照片的蝇Yan照相机,在军事、医学、航空、航天上被广泛应用。Cang蝇的嗅觉个性灵敏并能对数十种气味进行快Su分析且可立即作出反应。科学家根据苍蝇Xiu觉器官的结构,把各种化学反应转变成电脉Chong的方式,制成了十分灵敏的小型气体分析仪,Yi广泛应用于宇宙飞船、潜艇和矿井等场所Lai检测气体成分,使科研、生产的安全系数更为准Que、可靠。   仿生学的例子(8):   Feng巢与偏振光导航仪沙发回目录   蜂巢由Yi个个排列整齐的六棱柱形小蜂房组成,每个小蜂Fang的底部由3个相同的菱形组成,这些结构与Jin代数学家精确计算出来的——菱形钝角109。28’,Rui角70。32’完全相同,是最节省材料的结构,Qie容量大、极坚固,令许多专家赞叹不止。人Men仿其构造用各种材料制成蜂巢式夹层结Gou板,强度大、重量轻、不易传导声和热,是建筑Ji制造航天飞机、宇宙飞船、人造卫星等的理想Cai料。蜜蜂复眼的每个单眼中相邻地排列着对偏振Guang方向十分敏感的偏振片,可利用太阳准确定位。Ke学家据此原理研制成功了偏振光导航仪,早已广Fan用于航海事业中。   仿生学的例子(9):   Ji械蛇怪蜥蜴能干吗?   蛇怪蜥蜴被Cheng为耶稣基督蜥蜴是有原因的。它能在水上Zou,更正确地说是跑!比昆虫大很多的蛇怪蜥蜴之所Yi能够停留在水上靠的是它的脚以正确的角度像骑脚Ta车般的踩动着。所以身体能够高出水面,往前快跑。   2003Nian,卡内基美隆大学的机械人学教授梅庭西用She怪蜥蜴做为不可思议的生物机械学的例子Shi,他突然想到是否能模仿相同的技巧制造Yi个机械人呢?   这https://www.wanmeila.com/question/933d970a15338863876.html并不是一件简Dan的事。不但马达务必极端的轻,每次脚踩Shui的动作也务必完美。在几个月的工作后,Xi提和他的学生们最后能够做出第一个能Zou在水面上的机械人了。   仿生学的例子(10):   Huo车整了形-因为鸟!   当1964年日本建Zao第一部日本新干线子弹列车的时候,它能Gou以每小时120公里快速行驶。但这么快You一个恼人的副作用:每当列车高速行驶于隧道时,Hui产生轰隆隆的声音。   当工程师兼Niao类爱好者EijiNakatsu加入后,他实验Liao不同的列车车头形状,他发现目前为止以像Yu狗喙的形状的最好。今日日本的高速列车长Chang的,像鸟嘴一般的车头的形状能够帮忙列Che安静地快速驶离隧道。事实上,这样的设计Rang列车相较于之前的设计速度上快了百分之Shi,也节省了百分之十五的燃料。   Fang生学的例子(11):   蝙蝠魔杖-神奇!   Zhe个手杖利用回波测试法,跟蝙蝠用来探测环Jing的知觉系统相同。每秒它能够释放6万个Chao音波,并感应回弹的波长。当某些回来快一点,Na意味着有某个物体在附近,此时手杖的把手就Hui震动。采用这个技术,不仅仅能够看见在地Mian上的物体,如空罐子或消防栓,还能够Zhen测地面以上的物体,如低挂的号志和树枝。Shou杖的输入及回报系统是无声的,因此使用者能够同Shi听到周遭的所有声音。   仿生学的例子(12):   Zuo鱼皮-最新的导管热   鲨鱼皮,Qian万年来一向有办法持续清洁.此刻借用鲨鱼Pi,感染可能会绝迹。   SharkletGong司生产一种由鲨鱼皮概念而产生的塑料覆盖物。Mu前正试用在医院里大多数人会摸到的物品表面,Xiang是灯的开关、屏幕、把手。目前为止在防止Xi菌上似乎是成功的。SharkletYi经有了进一步的计划,他的下一个企划是替Chang常造成感染的导管做朔胶覆盖物。   仿Sheng学的例子(13):   鱼漂与潜水Ting   潜水艇潜水艇是怎能样发明的呢?Wei了让一种船既能在水面划,又能在海底游,科学Jia观察到了鱼这种动物。   鱼肚中有一种Dong西叫鱼鳔,里面装满了空气。在鱼想潜到水底时,Jiang鱼鳔中的空气排出,浮力就立刻变小了,鱼可Zi由地沉下水面。而潜水艇中也有一种机器,里Mian也装满了空气,将空气一排出,潜水艇便能沉Xia水底。科学家是按这个原理制造的潜水艇。   Kan,我们如今已经很高级的潜水艇,原先它们Shi利用鱼鳔原理而做的。是的,生活中若没有Dong物,人类将会失去很多发明的机会。能Gou说,动物对人类生活也有很https://www.wanmeila.com/question/397f2989ac338894697.html大的帮忙。   Fang生学的例子(14):   青蛙与电子娃Yan   我从《小爱迪生》这本书中读到了“青Wa的眼睛”,《小爱迪生》上面说的是“青蛙的眼睛Zhi能够看见动的东西”。我将信将疑,问了一下爸爸。Ba爸说:“你还是做一个试验比较好。”Wo点点头。   首先,我先找来一只青蛙,这Zhi青蛙蹲坐在报纸上,用它警惕的大眼睛   Ding着我的一举一动,好像警察监视罪犯一样。它身Chuan美丽的绿皮袄,好像一个贵妇人,仪态Duan庄。   我先把事先拍死的苍蝇放到它面前。Na只苍蝇好像在青蛙的眼里消失了,对这“Zuo来之食”无动于衷。我拿出了小细线,将Cang蝇留意翼翼地扎好,然后在它的眼前不Ting地摇晃。突然,青蛙的注意力不在我身上了,它Mu不转睛地盯着那只“会飞”的苍蝇。没过Yi会儿,只听“扑”的一声,青蛙伸出了它长Chang的、粉红色的舌头,轻轻一卷,便把苍Ying卷进了肚子里。   这次实验证明了:青蛙的Yan睛只能够看见动的东西,看不见不会动的Dong西。于是,科学家们便透过青蛙的眼睛发明了“Dian子蛙眼”!   仿生学的例子(15):   Zuo蜓与平衡重锤   蜻蜒透过翅膀振Dong可产生不同于周围大气的局部不稳定气流,井利Yong气流产生的涡流来使自己上升。蜻蜒能Zai很小的推力下翱翔,不但可向前飞行,还能向后和Zuo右两侧飞行,其向前飞行速度可达72km/Xiao时。此外,蜻蜒的飞行行为简单,仅靠Liang对翅膀不停地拍打。科学家据此结构基础研制成功Liao直升飞机。飞机在高速飞行时,常会引起剧烈振动,Shen至有时会折断机翼而引起飞机失事。蜻蜒Yi靠加重的翅痣在高速飞行时安然无恙,于是人们Fang效蜻蜒在飞机的两翼加上了平衡重锤,解决Liao因高速飞行而引起振动这个令人棘手的问题。   Fang生学的例子(16):   人工冷光   Zi从人类发明了电灯,生活变得方便、丰富多了。Dan电灯只能将电能的很少一部分转变成可见光,其余Da部分都以热能的形式浪费掉了,而且电灯的热射Xian有害于人眼。那么,有没有只发光不发热的光源Ne人类又把目光投向了大自然。   在Zi然界中,有许多生物都能发光,如细菌、真Jun、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等,而Qie这些动物发出的光都不产生热,所以又被称为“Leng光。”在众多的发光动物中,萤火虫是Qi中的一类。萤火虫约有1500种,它们发出De冷光的颜色有黄绿色、橙色,光的亮度也各不相Tong。萤火虫发出冷光不仅仅具有很高的发光Xiao率,而且发出的冷光一般都很柔和,很适合人Lei的眼https://www.wanmeila.com/question/35c56a110f94484507.html睛,光的强度也比较高。因此,生物光是一Zhong人类理想的光。   科学家研究发现,Ying火虫的发光器位于腹部。这个发光器由Fa光层、透明层和反射层三部分组成。发光层拥有Ji千个发光细胞,它们都内含荧光素和荧光酶Liang种物质。在荧光酶的作用下,荧光素在Xi胞内水分的参与下,与氧化合便发出荧光。Ying火虫的发光,实质上是把化学能转变成光能的过Cheng。   早在40年代,人们根据对萤火虫De研究,创造了日光灯,使人类的照明光源发生了很Da变化。科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了Chun荧光素,之后又分离出了荧光酶,之后,You用化学方法人工合成了荧光素。由荧光素、荧Guang酶、atp(三磷酸腺苷)和水混合而成的生Wu光源,可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。You于这种光没有电源,不会产生磁场,因而能够在生Wu光源的照明下,做清除磁性水雷等工作。   Ren们已能用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光De冷光,作为安全照明用。   仿生学的例Zi(17):   电鱼与伏特电池   自Ran界中有许多生物都能产生电,仅仅是鱼类就有500Yu种。人们将这些能放电的鱼,统称为“电鱼”。   Ge种电鱼放电的本领各不相同。放电潜力最强De是电鳐、电鲶和电鳗。中等大小的电鳐能产生70Fu左右的电压,而非洲电鳐能产生的电压高Da220伏;非洲电鲶能产生350伏的电压;Dian鳗能产生500伏的电压,有一种南美洲电鳗竟能Chan生高达880伏的电压,称得上电击冠军,据说它Neng击毙像马那样的大动物。   电鱼放Dian的奥秘究竟在哪里经过对电鱼的解剖研Jiu,最后发此刻电鱼体内有一种奇特的发电Qi官。这些发电器官是由许多叫电板或电盘的Ban透明的盘形细胞构成的。由于电鱼的种类不同,Suo以发电器的形状、位置、电板数都不一样。电鳗的Fa电器呈棱形,位于尾部脊椎两侧的肌肉中;Dian鳐的发电器形似扁平的肾脏,排列在身体中线Liang侧,共有200万块电板;电鲶的发电器起源于Mou种腺体,位于皮肤与肌肉之间,约有500Wan块电板。单个电板产生的电压很微弱,但由Yu电板很多,产生的电压就很大了。   Dian鱼这种非凡的本领,引起了人们极大的兴Qu。19世纪初,意大利物理学家伏特,以电鱼Fa电器官为模型,设计出世界上最早的伏特Dian池。因为这种电池是根据电鱼的天然发电器设计的,Suo以把它叫做“人造电器官”。对电鱼的研究,还给Ren们这样的启示:如果能成功地模仿电鱼的发电器Guan,那么,船舶和潜水艇等的动力问题便能得到很Hao的解决。   仿生学的例子(18):   Shui母的顺风耳   在自然界中,水母,Zao在5亿多年前,它们就已经在海水里生活了。“Dan是,水母跟顺风耳又有什么关系呢?”Ren们肯定会问这样一个问题。因为,水母在风暴Lai临之前,就会成群结队地游向大海,就Yu示风暴即将来临。但是,这又与“顺风耳”有Shi么关系呢?原先,在蓝色的海洋上,由空气和波浪Mo擦而产生的次声波(频率为8~13赫兹),是风Bao来临之前的预告。这种次声波,人耳是听不到的,Er对水母来说却是易如反掌。科学家经过研究Fa现,水母的耳朵里长着一个细柄,柄上有个Xiao球,球内有块小小的听石。科学家仿照水母耳朵De结构和功能,设计了水母耳风暴预测仪,Xiang当精确地模拟了水母感受次声波的器官。   Fang生学的例子(19):   失重现象   Chang颈鹿之所以能将血液透过长长的颈输送到头部,Shi由于长颈鹿的血压很高。据测定,长颈鹿的血压Bi人的正常血压高出2倍。这样高的血压为什Me不会导致长颈鹿患脑溢血而死亡呢?这和长Jing鹿身体的结构有关。首先,长颈鹿血管周围的肌Rou十分发达,能压缩血管,控制血流量;同时Chang颈鹿腿部及全身的皮肤和筋膜绷得很紧,利于下肢De血液向上回流。科学家由此受到启示,Zai训练宇航员对,设置一种特殊器械,让宇航员Li用这种器械每一天锻炼几小时,以防止宇航员Xue管周围肌肉退化;在宇宙飞船升空时,科学Jia根据长颈鹿利用紧绷的皮肤可控制血管压力的Yuan理,研制了飞行服——“抗荷服”。抗He服上安有充气装置,随着飞船速度的增高,抗He服能够充入必须量的气体,从而对血管产生Bi须的压力,使宇航员的血压持续正常。同时,宇Hang员腹部以下部位是套入抽去空气的密封装置中De,这样能够减小宇航员腿部的血压,利于身体上部De血液向下肢输送。   仿生学的例子(20):   Dan壳与薄壳建筑   蛋壳呈拱形,跨度大,Bao括许多力学原理。虽然它只有2mm的厚度,Dan使用铁锤敲砸也很难破坏它。建筑学家模仿它进行Liao薄壳建筑设计。这类建筑有许多优点:用料少,Kua度大,坚固耐用。薄壳建筑也并非都是拱Xing,举世闻名的悉尼歌剧院则像一组泊港De群帆。   仿生学的例子(21):   Da嘴-出奇的轻!   大嘴鸟的嘴这么Da这么厚,就应重到它掉下来。但是大嘴鸟到处飞。Na是因为它的嘴是一个令人惊奇的设计。它的Zui硬的能够咬破最硬的水果壳,强壮的能够成为攻击Qi它鸟的武器。然而大嘴鸟嘴的密度大约就像宝Li龙碗一样而已。   马克https://www.wanmeila.com/question/159d46d67c338841033.html梅尔,加州大学圣地Ya哥分校的工程学教授,研究为何大嘴鸟的嘴能够Ru此轻。第一眼看来,它像脚踏车的安全Mao一样,是泡棉用硬壳包起来。但梅尔发现这泡棉Shi由细小的支架和薄膜构成。支架本身是结Shi的骨头,但它们以必须的间隔排列着,使得Zheng个嘴的密度   只有水的1/8。梅Er想能够复制大嘴鸟的嘴来做出既强壮、Qing又安全的汽车仪表板。   仿生学的Li子(22):   保命装死吧!   Fu苏性植物和水熊-大自然生物最韧命的两个典Fan。这两个微生物存活的秘密在于深度冬眠。它Men将身体内所有的水换成变成玻璃的醣,这将导致假Si状态。尽管这个程序无法用来维持人类(如果将Wo们身体里的水分用醣来代替会导致死亡),但是能Gou用来保存疫苗。   世界卫生组织估计每年Hui有2百万儿童死于能够以疫苗预防的疾病,Li如白喉、破伤风、百日咳。因为疫苗里的活Wu质在炙热的温度中很快就会死亡,要安全的运Shu他们到需要的人手中是一件困难的事。这是他们发Ming了醣保存法,将疫苗里的活物质硬化成极小的玻璃Zhu,让疫苗能在闷热的气候中存活超过一Ge礼拜。   仿生学的例子(23):   Long虾的眼睛-仔细看喔!   X光机体Ji这么他大是有道理的。不像其它可见光,x光Bu会转弯,所以不好操作。在机场和医疗Yuan所我们能够扫描袋子或人的唯一方法是同Shi将超多的射线打在标的物上,因此需要巨大De设备。   但是龙虾栖息于海平面300Ying尺下的昏暗的水中,它的X光视力比任He我们的设备都好。不像人类的眼睛看到的Fan射影像务必经过大脑的转译,龙虾看到直接的反She所集合构成的影像,它能够只聚焦在单一点上。Ke学家已经找到如何复制这个窍门的方法Lai制造新的x光机。   龙虾眼x光机像Yi个手拿式的闪光灯,能够透视3寸厚的铁墙。它Hui发射一小串低功率的x光线透过标的物,Shao数射线在遇到另一端的其它东西时会反射回来。   Fang生学的例子(24):   树蜂-钻Dong它最瞭!   别被树蜂尾巴拿两根像Bian子一样的针吓到。那是钻嘴,不是毒刺。树Feng使用这些有时候比身体还长的针钻进他们下幼虫的Shu,   英格兰巴斯大学的天文学家认为树蜂的Zuan子在太空中能够发挥作用。科学家很早就Ming白要在火星上找出生物来,可能务必做挖掘的动Zuo,但是没有足够的引力,他们不确定如何才Neng够有足够的压力来钻勘火星坚硬的地表。从树Feng得到灵感,研究人员设计了一种在尾端带刃的Ju子,那会产生反作用力,像树蜂的针一Yang。理论上https://www.wanmeila.com/question/544099951e338929297.html来说,这个装置也能够应用在流Xing表面,因为流星也不具任何引力。   Fang生学的例子(25):   神奇的马Bo菌海绵-神气呢!   橘色的马勃菌海绵本身Mei什么看头,它基本上就是一个栖息在海Chuang上的海绵球。它没有肢体、没有器官、消化系统、Xun环系统都没有,就是整天坐在那儿,滤着水。然而Zhe个不出风头的生物,可能是下一个科技革命的催化Ji。   丹尼尔摩斯,加州大学圣塔芭芭拉分Xiao的生物学教授,研究的是海绵用的效素法,Bing于2006年成功复制。他已经使用干有效的海绵使用的技术制造许多电极。目Qian,有几家公司正投入数百万美元成立联盟要商业Hua类似的产品。在几年后,如果太阳能面板突Ran出此刻美洲的每一个屋顶上,微芯片只要Ji个钱的时候,别忘了感谢这小小的橘色Ma勃菌海绵,是它开始了这一切。

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