生物的启示课件

1、25、生物的启示,六年级二班 汪颖,仿生,什么是仿生？,大约从1960年才开始使用。生物具有的功能迄今比任何人工制造的机械都优越得多，仿生学就是要在工程上实现并有效地应用生物功能的一门学科。例如关于信息接受、信息传递、自动控制系统等，这种生物体的结构与功能在机械设计方面给了很大启发。,可举出的仿生学例子，如将海豚的体形或皮肤结构应用到潜艇设计原理上。仿生学也被认为是与控制论有密切关系的一门学科，而控制论主要是将生命现象和机械原理加以比较，进行研究和解释的一门学科。,仿生事例,苍蝇，是细菌的传播者，谁都讨厌它。可是苍蝇的楫翅（又叫平衡棒）是“天然导航仪”，人们模仿它制成了“振动陀螺仪”。这种仪器

2、目前已经应用在火箭和高速飞机上，实现了自动驾驶。苍蝇的眼睛是一种“复眼”，由3000多只小眼组成，人们模仿它制成了“蝇眼透镜”。,“蝇眼透镜”是用几百或者几千块小透镜整齐排列组合而成的，用它作镜头可以制成“蝇眼照相机”，一次就能照出千百张相同的相片。这种照相机已经用于印刷制版和大量复制电子计算机的微小电路，大大提高了工效和质量。“蝇眼透镜”是一种新型光学元件，它的用途很多。,其他事例,1、从萤火虫到人工冷光 2、电鱼与伏特电池 3、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15小时对风暴作出预报，对航海和渔业的安全都有重要意义。 4、根据蝙蝠超声定位器的原理，人们还

3、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。,芒刺和维可牢,芒刺和维可牢,维可牢(一种尼龙剌粘搭链)是“生物仿生”的典型例子。瑞士工程师乔治德梅斯特拉尔在1941年发明了维可牢。芒刺尾部的细小的小勾激发了梅斯特拉尔的灵感。,鲨鱼皮和泳衣,从电子显微镜下看，鲨鱼皮是由称为“皮质鳞突”的无数重叠的鳞片组成。这些鳞突在长度方向有凹槽，可以调整水在其表面的流动。这些凹槽同时可阻止漩涡或者是湍流旋涡的形成。此外，粗糙的外形还以阻止藻类等的在其身上寄生。 科学家已经在泳衣设计中（现在已经在重大的比赛中禁用）和船

4、的底部设计中利用了“皮质鳞突”的特点。同时，科学家还利用这种特点开发出需要阻止细菌生长的医疗技术。,白蚁巢穴和办公楼,白蚁巢穴看起来虽然另类，但是非常适合居住。当外界温度在30到100华氏度范围变化时，白蚁巢穴内温度处于一个舒适的温度，为87华氏度（这个温度是针对白蚁来说的。）,津巴布韦哈拉雷伊斯特盖特中心的建筑师米克皮尔斯研究了白蚁巢穴凉爽的“烟囱”和“隧道”。皮尔斯将白蚁巢穴的建筑理念用于33.3万平方英尺的伊斯特盖特中心建筑上，使得建筑比一般的建筑更凉爽，而且比一般的建筑节能90%。建筑物上的巨大的烟囱犹如白蚁巢穴一样，可以在夜晚吸收凉爽的空气用以降低楼板的温度。而在白天，楼板也可以保持

5、凉爽，从而减少了空调的使用时间。,鲸鱼和涡轮,生物进化让鲸鱼能够在数百英尺处潜水几个小时。它们能够猎食肉眼看不到的小型动物来维持其庞大的身材，并通过鳍和尾部来提高其运动能力。,2004年，美国杜克大学、西切斯特大学和美国海军大学的科学家研究发现，鲸鱼鳍表面的隆起可以减少32%的阻力。如有一个的公司利用这个理念，发明了风力发动机涡轮叶片，大大的提高了涡轮机的效率。其它公司利用这个理念发明了风扇、飞机机翼和螺旋桨。,鸟群和喷气式飞机,鸟儿采用V型飞行模式，可以增加70%的飞行距离。科学家研究发现，当鸟群采用熟悉的V形飞行时，第一只鸟儿拍动翅膀时，可以产生上升的气流，并为后面的鸟儿所用，从而可以增加

6、飞行距离达70%。斯坦福大学的一组研究人员认为客运航空飞机采用同样的策略，比单独飞行减少15%的燃油,莲花和涂料,莲花有点像旱地里的鲨鱼皮。莲花的微粗糙表面可以驱除掉表面的灰尘和污垢，从而保持花瓣干净漂亮。如果在显微镜下观看莲花，可以看到大量的钉状突起，这些突起可以用来抵御灰尘。,德国一个公司花费了四年时间来研究此现象，并开发出具有相似性质的涂料。具有微粗糙表面的涂料可以自动去除灰尘和污垢，从而不用洗刷外墙,臭虫和水收集,沙漠甲虫是收集水的专家。这种甲虫由于具有独特的外壳，可以生活在恶劣和干燥的沙漠环境中。在沙漠甲虫的背部有小而平整的隆起，可以充当冷凝水的收集站。甲虫的整个背部覆盖着光滑的蜡状物，收集的冷凝水可以从背部流入甲虫的口里。,