仿生学的例子15个_第1页
仿生学的例子15个_第2页
仿生学的例子15个_第3页
仿生学的例子15个_第4页
仿生学的例子15个_第5页
已阅读5页,还剩6页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、仿生学的例子15个篇一:仿生学的例子仿生学的例子由令人讨厌的苍蝇,仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪.已经被安装 在 宇宙飞船的座舱里,用来检测舱内气体的成分.从萤火虫到人工冷光;电鱼与伏特电池;水母的顺风耳,仿照水母耳朵的结构和功能,设计了水母耳风暴预测仪,能提 前小时对风暴作出预报,对航海和渔业的安全都有重要意义人们根据蛙眼的视觉原理,已研制成功一种电子蛙眼.这种电子蛙眼能像真的 蛙眼那样,准确无误地识别出特定形状的物体.把电子蛙眼装入雷达系统后,雷达抗 干扰能力大大提高.这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的E札舰船和导弹 等.特别是能够区别真假导弹,防止以假乱真电子蛙眼还广泛应用

2、在机场及交通要道上.在机场,它能监视飞机的起飞与降落, 若发现飞机将要发生碰撞,能及时发出警报.在交通要道,它能指挥车辆的行驶,防止 车辆碰撞事故的发生.6根据蝙蝠超声定位器的原理,人们还仿制了盲人用的探路仪这种探路 仪 内装一个超声波发射器,盲人带着它可以发现电杆.台阶.桥上的人等如今,有类似作 用的超声眼镜也已制成模拟蓝藻的不完全光合器,将设计出仿生光解水的装置,从而可获得大量的氢 气.根据对人体骨胳肌肉系统和生物电控制的研究,已仿制了人力增强器一一步行 机.9现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲.船桨模仿 的是鱼的鳍._.锯子学的是螳螂臂,或锯齿草.-苍耳属植物获取

3、灵感发明了尼龙搭扣._嗅觉灵墩的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路壁虎脚趾对制造能反复使用的粘性录音带提供了令人鼓舞的前景.贝用它的蛋白质生成的胶体非常牢固,这样一种胶体可应用在从外科手术的缝合到补船等一切事情上.好运生物学家通过对蛛丝的研究制造出高级丝线,抗撕断裂降落伞与临时吊桥用的 高强度缆索船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿响尾蛇导弹等就是科学家模仿蛇的热眼功能和其舌上排列着一种似照相机 装置的天然红外线感知能力的原理,研制开发出来的现代化武器.火箭升空利用的是水母墨鱼反冲原理科研人员通过研究变色龙的变色本领,为部队研制出了不少军事伪装装备.科学家研究青蛙的眼睛,发明了电子蛙眼1蚁不仅使

4、用胶粘剂建筑它们的土堆,还可以通过头部的小管向敌人喷射胶粘 剂于是人们按照同样的原理制造了工作的武器一一块干胶炮弹美国空军通过毒蛇的热眼功能,研究开发出了微型热传感器.我国纺织科技人员利用仿生学原理,借鉴陆地动物的皮毛结构,设讣出一种 KEG保温面料,并具有防风和导湿的功能.根据响尾蛇的颊窝能感觉到o._rc的温度变化的原理,人类发明了跟踪追击的响 尾蛇导弹.人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯人类模仿警犬的高灵敏嗅 觉制成了 用于侦缉的电子警犬.科学家根据野猪的鼻子测毒的奇特本领制成了世界上第一 批防毒面具雷达:根据蝙蝠的声波定位原理!潜水艇,鱼换气.流水型直升机,根据蜡蜓形象仿的.电光鹰眼一听

5、名字便可猜出一定是模仿老鹰的眼睛制造出来的.摄像机啊根据蜜蜂的复眼超声波根据海豚的声参考资料:别人说的回答者:cjd6383 -初学弟子一级3-24仿生学的研究范圉主要包括:力学仿生.分子仿生.能量仿生.信息与控制仿生力学仿生,是研究并模仿生物体大体结构与精细结构的静力学性质,以及生物体各组成部分在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力学性质.例如,建筑上模 仿贝壳修造的大跨度薄壳建筑,模仿股骨结构建造的立柱,既消除应力特别集中的 区域,乂可用最少的建材承受最大的载荷.军事上模仿海豚皮肤的沟槽结构,把人工 海豚皮包敷在船舰外壳上,可减少航行揣流,提高航速;分子仿生,是研究与模拟生物体中酶的催化

6、作用.生物膜的选择性.通透性.生 物 大分子或其类似物的分析和合成等.例如,在搞清森林害虫舞毒蛾性引诱激素的化学 结构后,合成了一种类似有机化合物,在田间捕虫笼中用千万分之一微克,便可诱杀 雄虫;能量仿生,是研究与模仿生物电器官生物发光.肌肉直接把化学能转换成机械能等 生物体中的能量转换过程;信息与控制仿生,是研究与模拟感觉器官神经元与神经网络.以及高级中枢的 智能活动等方面生物体中的信息处理过程例如根据象鼻虫视动反应制成的 自相 关测速仪可测定飞机着陆速度.根据堂复眼视网膜侧抑制网络的上作原理,研制成功 可增强图像轮廓.提高反差.从而有助于模糊LI标检测的一些装置.已建立的神经元模 型达1_

7、种以上,并在此基础上构造出新型讣算机.模仿人类学习过程,制造出一种称为感知机的机器,它可以通过训练,改变 元件之间联系的权重来进行学习,从而能实现模式识别.此外,它还研究与模拟体内稳态, 运动控制动物的定向与导航等生物系统中的控制机制,以及人-机系统的仿生学方 面.某些文献中,把分子仿生与能量仿生的部分内容称为化学仿生,而把信息和控制 仿生的部分内容称为神经仿生.仿生学的范圉很广,信息与控制仿生是一个主要领域.一方面由于自动化向智能 控制发展的需要,另一方面是由于生物科学已发展到这样一个阶段,使研究大脑已 成为对神经科学最大的挑战.人工智能和智能机器人研究的仿生学方面一一生物模式 识别的研究,

8、大脑学习记忆和思维过程的研究与模拟,生物体中控制的可靠性和协 调问题等一一是仿生学研究的主攻方面.控制与信息仿生和生物控制论关系密切两者都研究生物系统中的控制和信息过 程,都运用生物系统的模型.但前者的U的主要是构造实用人造硬件系统;而生物控 制论则从控制论的一般原理,从技术科学的理论出发,为生物行为寻求解释.最广泛地运用类比.模拟和模型方法是仿生学研究方法的突出特点.其U的不在于 直接复制每一个细节,而是要理解生物系统的工作原理,以实现特定功能为中心U的. 一般认为,在仿生学研究中存在下列三个相关的方面:生物原型.数学模型和硕件模 型.前者是基础,后者是U的,而数学模型则是两者之间必不可少的

9、桥梁.山于生物系统的复朵性,搞清某种生物系统的机制需要相当长的研究周期,而且 解决实际问题需要多学科长时间的密切协作,这是限制仿生学发展速度的主要原因.其他生物学分支学科生物学概述.植物学.抱粉学.动物学.微生物学.细胞生物学.分子生物学.生 物分 类学习性学生理学.细菌学.微生物生理学微生物遗传学土壤微生物学.细胞学 细胞化学.细胞遗传学免疫学胚胎学 .优生学悉生生物学.遗传学.分 子遗传 学.生态学.仿生学.生物物理学.生物力学.生物力能学.生物声学.生物化 学.生物数 学附:部分仿生学实例苍蝇与宇宙飞船令人讨厌的苍蝇,与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及,但仿生学却把它们紧 密 地联系起来了

10、苍蝇是声名狼藉的逐臭之夫,凡是腥臭污秽的地方,都有它们的踪迹.苍 蝇 的嗅觉特别灵敬,远在儿千米外的气味也能嗅到但是苍蝇并没有鼻子,它靠什 么来充当嗅觉的呢?原来,苍蝇的鼻子一一嗅觉感受器分布在头部的一对触角上.每个,鼻子只有一个鼻孔”与外界相通,内含上百个嗅觉神经细胞.若有 气 味进入鼻孑1/,这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲,送往大脑.大脑根据不同气 味 物质所产生的神经电脉冲的不同,就可区别出不同气味的物质.因此,苍蝇的触角像 是一台灵敬的气体分析仪.仿生学家山此得到启发,根据苍蝇嗅觉器的结构和功能,仿制成功一种十分奇 特 的小型气体分析仪.这种仪器的探头不是金属,而是活的苍蝇.就

11、是把非常纤细的 微电极插到苍蝇的嗅觉神经上,将引导出来的神经电信号经电子线路放大后,送给分 析器;分析器一经发现气味物质的信号,便能发出警报.这种仪器已经被安装在宇宙 飞船的座舱里,用来检测舱内气体的成分.这种小型气体分析仪,也可测量潜水艇和矿井里的有害气体利用这种原理, 可用来改进计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中.从萤火虫到人工冷光自从人类发明了电灯,生活变得方便.丰富多了.但电灯只能将电能的很少一部分 转变成可见光,其余大部分都以热能的形式浪费掉了,而且电灯的热射线有害于人眼. 那么,有没有只发光不发热的光源呢?人类乂把目光投向了大自然.在自然界中,有许多生物都能发光,如细

12、菌真菌蠕虫软体动物.中壳动物.昆虫和鱼类等,而且这些动物发出的光都不产生热,所以乂被称为冷光在众多的发光动物中,萤火虫是其中的一类萤火虫约有1 5种,它们发出的冷 光的颜色有黄绿色.橙色,光的亮度也各不相同.萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光 效率,而且发出的冷光一般都很柔和,很适合人类的眼睛,光的强度也比较高.因此, 生物光是一种人类理想的光.科学家研究发现,萤火虫的发光器位于腹部.这个发光器山发光层.透明层和反射 层三部分组成发光层拥有儿千个发光细胞,它们都含有荧光素和荧光酶两种物质. 在荧光酶的作用下,荧光素在细胞内水分的参与下,与氧化合便发出荧光.萤火虫的 发光,实质上是把化学能转变成光

13、能的过程.早在40年代,人们根据对萤火虫的研究,创造了曰光灯,使人类的照明光源发生 了很大变化.近年来,科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素,后来乂分 离出了荧光酶,接着,乂用化学方法人工合成了荧光素.由荧光素.荧光 酶.ATP (三 磷酸腺昔)和水混合而成的生物光源,可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯山于 这种光没有电源,不会产生磁场,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等 工作.现在,人们已能用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光的冷光,作为安全照 明用.电鱼与伏特电池自然界中有许多生物都能产生电,仅仅是鱼类就有匚余种.人们将这些能放电的 鱼,统称为电鱼.各种电鱼放电的本领各

14、不相同.放电能力最强的是电谜 电鲍和电鳗.中等大 小的 电醍能产生70伏左右的电压,而非洲电鲤能产生的电压高达2一伏;非洲电鲍能产生 350伏的电压;电鳗能产生匚伏的电压,有一种南美洲电鳗竟能产生高达880伏的电 压,称得上电击冠军,据说它能击毙像马那样的大动物.电鱼放电的奥秘究竟在哪里?经过对电鱼的解剖研究,终于发现在电鱼体内有一 种奇特的发电器官这些发电器是山许多叫电板或电盘的半透明的盘形细胞 构成的 由于电鱼的种类不同,所以发电器的形状位置电板数都不一样.电鳗的发电器呈 棱形,位于尾部脊椎两侧的肌肉中;电鲤的发电器形似扁平的肾脏,排列在身体中线 两侧,共有一万块电板;电鲍的发电器起源于某

15、种腺体,位于皮肤与肌肉之间,约有 匚万块电板.单个电板产生的电压很微弱,但山于电板很多,产生的电压就很大了电鱼这种非凡的本领,引起了人们极大的兴趣世纪初,意大利物理学家伏特,以电 鱼发电器官为模型,设讣出世界上最早的伏打电池.因为这种电池是根据电 鱼的天然 发电器设讣的,所以把它叫做人造电器官.对电鱼的研究,还给人们这样的启示: 如果能成功地模仿电鱼的发电器官,那么,船舶和潜水艇等的动力问题便能得到很好 的解决.水母的顺风耳燕子低飞行将雨,蝉鸣雨中天放晴.生物的行为与天气的变化有一定关系.沿 海渔民都知道,生活在沿岸的鱼和水母成批地游向大海,就预示着风暴即将来临.水母,乂叫海埴,是一种古老的腔

16、肠动物,早在5亿年前,它就漂浮在海洋里 了.这种低等动物有预测风暴的本能,每当风暴来临前,它就游向大海避难去了原来,在蓝色的海洋上,由空气和波浪摩擦而产生的次声波(频率为每秒8_ 次),总是风暴来临的前奏曲.这种次声波人耳无法听到,小小的水母却很敬感.仿 生学家发现,水母的耳朵的共振腔里长着一个细柄,柄上有个小球,球内有 块小小的 听石,当风暴前的次声波冲击水母耳中的听石时,听石就剌激球壁上的神经感受 器,于是水母就听到了正在来临的风暴的隆隆声.仿生学家仿照水母耳朵的结构和功能,设汁了水母耳风暴预测仪,相当精确地模 拟了水母感受次声波的器官把这种仪器安装在舰船的前中板上,当接受到风暴的次 声波

17、时,可令旋转360的喇叭自行停止旋转,它所指的方向,就是风暴前进的方向; 指示器上的读数即可告知风暴的强度这种预测仪能提前_小时对风暴作出预报,对 航海和渔业的安全都有重要意义.篇二:仿生学例子仿生学例子壁虎脚趾对制造能反复使用的粘性录音带提供了令人鼓舞的前景.贝用它的蛋口质生成的胶体非常牢固,这样一种胶体可应用在从外科手术的缝 合到补船等一切事情上.从萤火虫到人工冷光;苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣.电鱼与伏特电池;水母的顺风耳,仿照水母耳朵的结构和功能,设计了水母耳风暴预测仪,能 提前一小时对风暴作出预报,对航海和渔业的安全都有重要意义.由令人讨厌的苍蝇,仿制成功一种十分奇特的小型气体分

18、析仪.已经被安装 在 宇宙飞船的座舱里,用来检测舱内气体的成分.屋顶瓦楞模仿动物的鳞中人们根据蛙眼的视觉原理,已研制成功一种电子蛙眼.这种电子蛙眼能像真的 蛙眼那样,准确无误地识别出特定形状的物体.把电子蛙眼装入雷达系统后,雷达抗 干扰能力大大提高.这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的E机.舰船和导 弹等.特别是能够区别真假导弹,防止以假乱真电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上.在机场,它能监视飞机的起飞与降 落, 若发现飞机将要发生碰撞,能及时发出警报.在交通要道,它能指挥车辆的行驶,防止 车辆碰撞事故的发生.根据蝙幅超声定位器的原理,人们还仿制了盲人用的探路仪.这种探路仪 内装一个超

19、声波发射器,盲人带着它可以发现电杆.台阶.桥上的人等如今,有类似作 用的超声眼镜也已制成模拟蓝藻的不完全光合器,将设计出仿生光解水的装置,从而可获得大量的氢嗅觉灵敬的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路根据对人体骨胳肌肉系统和生物电控制的研究,已仿制了人力增强器一一步行机.现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子.船桨模仿的是鱼的鳍.锯子学的是螳螂臂,或锯齿草.苍蝇小型气体分析仪. 萤火虫 人工冷光;电鱼伏特电池;水母一一水母耳风暴预测仪,蛙眼一一电子蛙眼蝙蝎超声定位器的原理探路仪蓝藻一一光解水的装置,人体骨胳肌肉系统和生物电控制的研究,一一步行机.动物的爪子一一现代起重机的挂钩动物的鳞甲屋顶瓦楞鱼

20、的鳍 桨螳螂臂,或锯齿草锯子苍耳属植物尼龙搭扣.龙虾气味探测仪.壁虎脚趾粘性录音带贝一一外科手术的缝合到补船等-鲨鱼一一泳衣,_.-鸟飞机鱼潜水艇篇三:仿生学的例子仿生学的例子苍蝇小型气体分析仪.萤火虫人工)令光.电鱼伏特电池.水母一一水母耳风暴预测仪.蛙眼一一电子蛙眼.蝙蝠超声定位器的原理探路仪.蓝藻一一光解水的装置.人体骨胳肌肉系统和生物电控制的研究,一一步行机.动物的爪子一一现代起重机的挂钩.动物的鳞甲屋顶瓦楞.鱼的鳍 桨.螳螂臂,或锯齿草锯子.苍耳属植物尼龙搭扣.龙虾气味探测仪.壁虎脚趾 粘性录音带.贝一一外科手术的缝合到补船等.鲨鱼一一泳衣.鸟飞机.鱼潜水艇.乌贼和鱼雷诱饵:乌贼体内

21、的囊状物能分泌黑色液体,遇到危险时它便释放出 这 种黑色液体,诱骊攻击者上当.潜艇设计者们仿效乌贼的这一功能读者设计出了鱼雷 诱饵.鱼雳诱醋似袖珍潜艇,可按潜艇的原航向航行,航速不变,也可模拟噪音螺 旋节拍声信号和多普勒音调变化等正是它这种惟妙惟肖的表演,令敌潜艇或攻击中的鱼雷真假难辩,最终使潜艇得以逃脱.长颈鹿和抗荷服:长颈鹿是U前世界上最高的动物,其大脑和心脏的距离约 3米,完全是靠高达-0-260毫米汞柱的血压把血液送到大脑的.按一般分析,当长颈鹿 低头饮水时,大脑的位置低于心脏,大量的血液会涌入大脑,使血压更加增 高,那么长 颈鹿会在饮水时得脑充血或血管破烈等疾病而死.但是裹在长颈鹿身

22、上的一层疗皮 紧紧箍住了血管,限制了血压,飞机设计师和航空生物学家依照长颈鹿皮肤原理,设 汁出一种新颖的抗荷服,从而解决了超高速歼击机驾驶员在突然加速爬升时因脑 部缺血而引起的痛苦.这种抗荷服内有一装置,当飞机加速时可压缩空气,也能 对血管产生相应的压力,这比长颈鹿的厚皮更高明了鲸鱼和潜艇的鲸背效应:当代核潜艇能长时间潜航于冰海之下,但若在冰下 发射导弹,则必须破冰上浮,这就碰到了力学上的难题.潜胖专家从鲸鱼每隔一分钟 必须破冰呼吸一次中得到启迪,在潜艇顶部突起的指挥台圉壳和上层建筑方面,作了 加强材料力度和外形仿鲸背处理,果然取得了破冰时的鲸背效应.蝴蝶和卫星控温系统:遨游太空的人造卫星,当

23、受到阳光强烈辐射时,卫星温度会 高达一摄氏度;而在阴影区域,卫星温度会下降至零下一摄氏度左右,这很容易 烤坏 或冻坏卫星上的精密仪器仪表,它一度曾使航天科学家伤透了脑筋.后来,人们从蝴 蝶身上受到启迪.原来,蝴蝶身体表面生长着一层细小的鳞片,这些鳞片有调节体温 的作用.每当气温上升.阳光直射时,鳞片自动张开,以减少阳光的辐射角度,从而减 少对阳光热能的吸收;当外界气温下降时,鳞片自动闭合,紧贴体表,让阳光直射鳞 片,从而把体温控制在正常范圉之内.科学家经过研究,为人造地球 卫星设计了一种 犹如蝴蝶鳞片般的控温系统.蚊子雨属生物迁徙范畴,蚊子大量迁徙,所经之地如雨下不止,故称为蚊子雨最早出 现 在中国南北朝时期,蚊子雨最为严重的时期是满清,场面之惨烈闻所未闻新中 国成 立后不久蚊子雨灾害虽偶有发生但受灾面积较小,小平同志南巡讲话改革开放之后蚊 子雨现象基本消失,但自然学家梓朕发现,蚊子雨在网络时常出现,日趋严重,呼吁 有关部门及早做好自然灾害应对准备.汪溅飓飓风的一种,杂带雨水并发汪汪声,所经之处

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论