仿生学的例子

25《仿生学的例子》仿生学的例子〔1〕：蝙蝠与雷达蝙蝠会释放出一种超声波，这种声波遇见物体时就会反弹回来，而人类听不见。雷达就是依据蝙蝠的这种特性制造出来的。在各种地方都会用到雷达，例如：飞机、航空等。仿生学的例子〔2〕：令人厌恶的苍蝇，与雄伟的航天事业似乎风马牛不相及，但仿生学却把它们严密地联系起来了。苍蝇是声名狼藉的逐臭之夫，但凡腥臭污秽的地方，都有它们的踪迹。苍蝇的嗅觉共性灵敏，远在几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先，苍蝇的鼻子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。假设有气味进入鼻孔，这些神经马上把气味刺激转变成神经电脉冲，送往大脑。大脑依据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同，就可区分出不同气味的物质。因此，苍蝇的触角像是一台灵敏的气体。仿生学家由此得到启发，依据苍蝇嗅觉器的布局和功能，仿制成一种格外惊奇的小型气体。这种仪器的探头不是金属，而是活的苍蝇。就是把格外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；分析器一经觉察气味物质的信号，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身分。这种小型气体，也可测量潜水艇和矿井里的有害气体。利用这种原理，还可用来改善计算机的输入装置和有关气体色层的构造原理中。仿生学的例子〔3〕：鲸的前鳍--奇特能量的隐秘！10--博闻网---XXX探究博客座头鲸前侧有垒球般大崛起的前鳍，能够划过水面，让它悠游在海洋里。但依据流淌力学原理，这崛起就应会阻碍前鳍的运动。XXX为风扇设计具突出边缘的叶片，叶片划过空气的效率比一般标准的风扇高百分20.他成立一家叫鲸鱼能量的公司来生产他的产品，很快地会将这项节能的技术授权XXX心中的大鱼是风力能源。他信任只要加一些结节在涡轮机的叶片上将会改善整个产业，使得风力的价值更胜以往。仿生学的例子〔4〕：斑马与斑马线斑马糊口在非洲大陆，外形与通俗的马没有甚么两样，它们身上的条纹是为适应生存环境而衍化出来的保护色。在全部140-160厘米，耳朵又圆又大，条纹细密且多。斑马常与草原上的牛羚、旋角大羚羊、瞪羚及鸵鸟等共处，以抵挡天敌。人类将斑马条纹使用到军事上是一个是很成功仿生学例子。仿生学的例子〔5〕：蝴蝶与人造卫星五彩的蝴蝶锦色粲然，如重月纹凤蝶，褐脉金斑蝶等，尤其是萤光翼凤蝶，其后翅在阳光下时而金黄，时而翠绿，有时还由紫变蓝。科学家透过对蝴蝶色采的研讨，为军事防范带来了极大的裨益。在二战期间，德军包围了列宁格勒，企图用轰炸机摧毁其军事目标和其他防范方法。苏联昆虫学家XXX依据其时人们对伪装缺少生疏的状况，提出利用蝴蝶的色采在花丛中不简洁被觉察的道理，在军事方法上掩盖蝴蝶斑纹般的伪装。因此，尽管德军费尽心机，但列宁格勒的军事基地仍平稳无恙，为赢得最终的成功奠定了坚实的根底。依据同样的原理，之后人们还出产出了迷彩服，削减了战斗中的伤亡。仿生学的例子〔6〕：甲虫与炮弹气步甲炮虫防卫时，可喷射出具有恶臭的高温液体炮弹，以迷惑、刺激和惊吓敌害。科学家将其解剖后觉察甲虫体内有3个小室，分别储有二元酚溶液、双氧水和生物酶。二元酚和双氧水流到第三小室与生物酶混合发生化学反响，瞬间就成为100℃的毒液，并快速射出。这种原理已应用于军事技术中。二战期间，德国纳粹为了战斗的需要，据此机理制造出了一种功率极大且性能安全牢靠的型发动机，安装在飞航式上，使之飞行速度加快，安全稳定，命中率提高，英国伦敦在受其轰炸时损失沉重。美国军事专家受甲虫喷射原理的启发研制出了先进的二元化武器。这种武器将两种或多种能产生毒剂的化学物质分装在两个隔开的中，炮弹放射后隔膜裂开，两种毒剂中810秒内混合并发生反响，在到达目标的瞬间生成致命的毒剂以杀伤敌人。它们易于生产、储存、运输，安全且不易失效。萤火虫可将化学能直接转变成光能，且转化效率达100%，而一般电灯的发光效率只有6%。人们仿照萤火虫的发光原理制成的冷光源可将发光效率提高十几倍，节约了能量。另外，依据甲虫的视动反响机制研制成功的空对地速度计已成功地应用于航空事业中。仿生学的例子〔7〕：苍蝇与平衡棒昆虫学家研讨觉察，苍蝇的后翅退化成一对平衡棒。当它飞行时，平衡棒以必需的频率进展机械振动，能够调整翅膀的运动方向，是连续苍蝇身体平衡的导航仪。科学家据此原理研制成一代型导航仪振动陀螺仪，改善了飞机的飞行机能llj，可使飞机自动停顿风险的滚翻飞行，在机体猛烈倾斜时还能自动规复平衡，即使是飞机在最简单的急转弯时也十拿九稳。苍4000360.范围内的物体。在蝇眼的启迪下，人们制成了由1329块小透镜1329张高区分率照片的蝇眼照相机，在军事、医学、航空、航天上被广泛使用。苍蝇的嗅觉共性灵敏并能对数十种气味进展快速分析且可马上作出反响。科学家依据苍蝇嗅觉器官的布局，把各种化学反响转变成电脉冲的方式，制成了格外灵敏的小型气体，已广泛使用于宇宙飞船、潜艇和矿井等场所来检测气体身分，使科研、出产的平安系数更为准确、牢靠。仿生学的例子〔8〕：蜂巢与偏振光导航仪沙发回名目蜂巢由一个个排列干净的六棱柱形小蜂房组成，每个小蜂房的底部由3个一样的菱形组成，这些布局与近代数学家准确计109.2870.32完全一样，是最节流资料的布局，且容量大、极结实，令很多专家赞颂不止。人们仿其构造用各种资料制成蜂巢式夹层布局板，强度大、重量轻、不简洁传导声和热，是建筑及制造航天飞机、宇宙飞船、人造卫星等的抱负资料。蜜蜂复眼的每个单眼中相邻地排列着对偏振光方向格外敏感的偏振片，可利用太阳准确定位。科学家据此原理研制成功了偏振光导航仪，早已广泛用于航海奇迹中。仿生学的例子〔9〕：10项鲜为人知的仿生学案例-博闻网明白就好-博闻网---网易探究博客蛇怪蜥蜴被称为蜥蜴是有缘由的。它能在水上走，更正确地说是跑！比昆虫大很多的蛇怪蜥蜴之所以能够停留在水上靠的是它的脚以正确的角度像骑脚踏车般的踩动着。所以身体能够高出水面，往前快跑。2003年，XXX的机械人学教授XXX用蛇怪蜥蜴做为不行思议的生物机械学的例子时，他突然想到是否能仿照一样的技巧制造一个机械人呢？这并不是一件简洁的事。不但马达务必极端的轻，每次脚XXX和他的学生们最终能够做出第一个能走在水面上的机械人了。仿生学的例子〔10〕：火车整了形-由于鸟！10--博闻网---XXX1964年日本建筑第一部日本干线子弹列车120公里快速行驶。但这么快有一个恼人的副作用：每当列车高速行驶于隧道时，会产生轰隆隆的声音。XXX参加后，他试验了不同的列车车头外形，他觉察目前为止以像鱼狗喙的外形的最好。今日日本的高速列车长长的，像鸟嘴一般的车头的外形能够帮助列车安静地快速驶离隧道。事实上，这样的设计让列车相较于之前的设计速度上快了百分之十，也节约了百分之十五的燃料。仿生学的例子〔11〕：蝙蝠魔杖-奇特！10--博闻网---XXX探究博客这个手杖利用回波测试法，跟蝙蝠用来探测环境的知觉系统一样。每秒它能够释放6万个超音波，并感应回弹的波长。当某些回来快一点，那意味着有某个物体在四周，此时手杖的把手就会震惊。承受这个技术，不仅仅能够观察在地面上的物体，如空罐子或消防栓，还能够侦测地面以上的物体，如低挂的号志和树枝。手杖的输入及回报系统是无声的，因此使用者能够同时听到周遭的全部声音。仿生学的例子〔12〕：鲨鱼皮-最的导管热10项鲜为人知的仿生学案例-博闻网明白就好-博闻网---网易探究博客沙鱼皮，千万年来一贯有方法连续干净.此刻借用沙鱼皮，熏染可能会绝迹.XXX出产一种由沙鱼皮概念而发生的塑料掩盖物。目前正试用在医院里大多数人会摸到的物品表面，像是灯的开关、屏幕、把手。目前为止在防止细菌上似乎是成功的。XXX已经有了进一步的打算，他的下一个企划是替常常造成熏染的导管做朔胶掩盖物。仿生学的例子〔13〕：鱼漂与潜水艇潜水艇潜水艇是怎能样制造的呢？为了让一种船既能在水面划，又能在海底游，科学家观看到了鱼这种动物。鱼肚中有一种东西叫鱼鳔，里面装满了空气。在鱼想潜到水底时，将鱼鳔中的空气排出，浮力就马上变小了，鱼可自由地沉下水面。而潜水艇中也有一种机器，里面也装满了空气，将空气一排出，潜水艇便能沉下水底。科学家是按这个原理制造的潜水艇。看，我们如今已经很高级的潜水艇，原先它们是利用鱼鳔原理而做的。是的，生活中假设没有动物，人类将会失去很多发明的时机。能够说，动物对人类生活也有很大的帮助。仿生学的例子〔14〕：青蛙与电子娃眼我从《小爱迪生》这本书中读到了青蛙的眼睛，《小爱迪生》上面说的是青蛙的眼睛只能够观察动的东西。我将信将疑，问了一下爸爸。爸爸说：你还是做一个试验比较好。我点点头。第一，我先找来一只青蛙，这只青蛙蹲坐在报纸上，用它警觉的大眼睛盯着我的一举一动，似乎差人监视罪犯一样。它身穿秀丽的绿皮袄，似乎一个贵妇人，仪态端庄。我先把事先拍死的苍蝇放到它面前。那只苍蝇似乎在青蛙的眼里消逝了，对这嗟来之食无动于衷。我拿出了小细线，将苍蝇留意翼翼地扎好，然后在它的眼前不停地摇摆。突然，青蛙的留意力不在我身上了，它目不转睛地盯着那只会飞的苍蝇。没过一会儿，只听扑的一声，青蛙伸出了它长长的、粉红色的舌头，轻轻一卷，便把苍蝇卷进了肚子里。这次试验证明白：青蛙的眼睛只能够观察动的东西，看不见不会动的东西。于是，科学家们便透过青蛙的眼睛制造了电子蛙眼！仿生学的例子〔15〕：蜻蜓与平衡重锤蜻蜒透过翅膀振动可产生不同于四周大气的局部不稳定气流，井利用气流产生的涡流来使自己上升。蜻蜒能在很小的推力下飞行，不但可向前飞行，还能向后和左右两侧飞行，其向前飞行速度可达72km/小时。此外，蜻蜒的飞行行为简洁，仅靠两对翅膀不停地拍打。科学家据此构造根底研制成功了直升飞机。飞机在高速飞行时，常会引起猛烈振动，甚至有时会折断机翼而引起飞机失事。蜻蜒依靠加重的翅痣在高速飞行时安然无恙，于是人们仿效蜻蜒在飞机的两翼加上了平衡重锤，解决了因高速飞行而引起振动这个令人麻烦的问题。仿生学的例子〔16〕：人工寒光自从人类制造了电灯，糊口变得便利、丰富多了。但电灯只能将电能的很少一局部转变成可见光，其余大局部都以热能的方式铺张掉了，而且电灯的热射线有害于人眼。那么，有没有只发光不发烧的光源呢人类又把眼光投向了大自然。在自然界中，有很多生物都能发光，如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等，而且这些动物发出的光都不发生热，所以又被称为寒光。在众多的发光动物中，萤火虫是其中的一类。萤火虫约有1500种，它们发出的寒光的颜色有黄绿色、橙色，光的亮度也各不一样。萤火虫发出寒光不仅仅具有很高的发光效率，而且发出的寒光通俗都很严峻，很得当人类的眼睛，光的强度也比力高。因此，生物光是一种人类抱负的光。科学家争论觉察，萤火虫的发光器位于腹部。这个发光器由发光层、透亮层和反射层三局部组成。发光层拥有几千个发光细胞，它们都内含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能的过程。早在40年月，人们依据对萤火虫的争论，制造了日光灯，使人类的照明光源发生了很大变化。科学家先是从萤火虫的发光器中分别出了纯荧光素，之后又分别出了荧光酶，之后，又用化学方法人工合成了荧光素。由荧光素、荧光酶、atp(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源，可在布满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。由于这种光没有电源，不会产生磁场，因而能够在生物光源的照明下，做去除磁性水雷等工作。人们已能用掺和某些化学物质的方法得到相像生物光的寒光，作为平安照明用。仿生学的例子〔17〕：电鱼与伏特电池500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不一样。放电潜力最强的是电鳐、电鲶和电鳗。中等大小的电鳐能产生70伏左右的电压，而非220350伏的电500伏的电压，有一种南美洲电鳗竟能产生高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。电鱼放电的奇特到底在哪里经过对电鱼的解剖争论，最终发此刻电鱼体内有一种惊奇的发电器官。这些发电器官是由许多叫电板或电盘的半透亮的盘形细胞构成的。由于电鱼的种类不同，所以发电器的外形、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；电鳐的发电器形似扁平的肾脏，排列在身体中线两侧，共有200万块电板;电鲶500万块电板。单个电板产生的电压很微弱，但由于电板很多，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。19世纪初，意大利物理学家伏特，以电鱼发电器官为模型，设计出世界上最早的伏特电池。由于这种电池是依据电鱼的自然发电器设计的，所以把它叫做人造电器官。对电鱼的争论，还给人们这样的启发：假设能成功地仿照电鱼的发电器官，那么，船舶和潜水艇等的动力问题便能得到很好的解决。仿生学的例子〔18〕：水母的顺风耳在自然界中，水母，早在5亿多年前，它们就已经在海水里生活了。但是，水母跟顺风耳又有什么关系呢？人们确定会问这样一个问题。由于，水母在风暴降临之前，就会成群结队地游向大海，就预示风暴马上降临。但是，这又与顺风耳有什么关系呢？原先，在蓝色的海洋上，由空气和波浪摩擦而产生的次声波〔8～13赫兹〕，是风暴降临之前的预报。这种次声波，人耳是听不到的，而对水母来说却是易如反掌。科学家经过争论觉察，水母的耳朵里长着一个细柄，柄上有个小球，球内有块小小的听石。科学家仿照水母耳朵的构造和功能，设计了水母耳风暴推测仪，相当准确地模拟了水母感受次声波的器官。仿生学的例子〔19〕：失重现象长颈鹿之所以能将血液透过长长的颈输送到头部，是由于长颈鹿的血压很高。据测定，长颈鹿的血压比人的正常血压高出2倍。这样高的血压为甚么不会导致长颈鹿患脑溢血而死亡呢？这和长颈鹿身体的布局有关。第一，长颈鹿血管四周的肌肉格外发财，能压缩血管，把握血流量；同时长颈鹿腿部及全身的皮肤和筋膜绷得很紧，利于下肢的血液向上回流。科学家由此受到启迪，在训练宇航员对，设置一种特别工具，让宇航员利用这种工具每一天熬炼几小时，以防止宇航员血管四周肌肉退化；在宇宙飞船升空时，科学家依据长颈鹿利用紧绷的皮肤可把握血管压力的原理，研制了飞行服抗荷服。抗荷服上安有充气装置，随着飞船速度的增高，抗荷服能够充入必需量的气体，从而对血管发生必需的压力，使宇航员的血压连续正常。同时，宇航员腹部以下部位是套入抽去空气的密封装置中的，这样能够减小宇航员腿部的血压，利于身体上部的血液向下肢输送。仿生学的例子〔20〕：蛋壳与薄壳建筑蛋壳呈拱形，跨度大，包括很多力学原理。虽然它只有2mm的厚度，但使用铁锤敲砸也很难破坏它。建筑学家仿照它进展了薄壳建筑设计。这类建筑有很多优点：用料少，跨度大，结实耐用。薄壳建筑也并非都是拱形，举世著名的XXX则像一组泊港的群帆。仿生学的例子〔21〕：大嘴-格外的轻！10项鲜为人知的仿生学案例-博闻网明白就好-博闻网---网易探究博客大嘴鸟的嘴这么大这么厚，就应重到它掉下来。但是大嘴鸟Sam处处飞。那是由于它的嘴是一个令人惊异的设计。它的嘴硬的能够咬破最硬的水果壳，强壮的能够成为攻击其它鸟的武器。然而大嘴鸟嘴的密度大约就像宝丽龙碗一样而已。仿生学的例子〔22〕：保命装死吧！10--博闻网---XXX探究博客复苏性植物和水熊-大自然生物最韧命的两个典范。这两个微生物存活的隐秘在于深度蛰伏。它们将身体内所有的水换成变成玻璃的醣，这将导致假死状况。尽管这个程序无法用来维持人类〔假设将我们身体里的水分用醣来代替会导致死