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仿生學(xué)是一門既古老又年輕的學(xué)科。人們研究生物體的結(jié)構(gòu)與功能工作的原理,并根據(jù)這些原理發(fā)明出新的設(shè)備、工具和科技,創(chuàng)造出適用于生產(chǎn),學(xué)習(xí)和生活的先進(jìn)技術(shù)。下面是小編整理的動物仿生學(xué)的例子。
動物仿生學(xué)的例子 1
魚漂與潛水艇
潛水艇是怎能樣發(fā)明的呢?為了讓一種船既能在水面劃,又能在海底游,科學(xué)家觀察到了魚這種動物。
魚肚中有一種東西叫魚鰾,里面裝滿了空氣。在魚想潛到水底時(shí),將魚鰾中的`空氣排出,浮力就立刻變小了,魚可自由地沉下水面。而潛水艇中也有一種機(jī)器,里面也裝滿了空氣,將空氣一排出,潛水艇便能沉下水底。科學(xué)家是按這個(gè)原理制造的潛水艇。
看,我們?nèi)缃褚呀?jīng)很高級的潛水艇,原先它們是利用魚鰾原理而做的。是的,生活中若沒有動物,人類將會失去很多發(fā)明的機(jī)會。能夠說,動物對人類生活也有很大的幫忙。
動物仿生學(xué)的例子 2
蝙蝠與雷達(dá)
蝙蝠會釋放出一種超聲波,這種聲波遇見物體時(shí)就會反彈回來,而人類聽不見。雷達(dá)就是根據(jù)蝙蝠的這種特性發(fā)明出來的。在各種地方都會用到雷達(dá),例如:飛機(jī)、航空等。
動物仿生學(xué)的`例子 3
烏賊和魚雷誘餌
烏賊體內(nèi)的囊狀物能分泌黑色液體,遇到危險(xiǎn)時(shí)它便釋放出這種黑色液體,誘騙攻擊者上當(dāng)。潛艇設(shè)計(jì)者們仿效烏賊的這一功能讀者設(shè)計(jì)出了魚雷誘餌。魚雷誘醋似袖珍潛艇,可按潛艇的'原航向航行,航速不變,也可模擬噪音、螺旋節(jié)拍、聲信號和多普勒音調(diào)變化等。正是它這種惟妙惟肖的表演,令敵潛艇或攻擊中的魚雷真假難辯,最終使?jié)撏У靡蕴用摗?/p>
動物仿生學(xué)的例子 4
青蛙與電子娃眼
我從《小愛迪生》這本書中讀到了“青蛙的眼睛”,《小愛迪生》上頭說的是“青蛙的眼睛只能夠看見動的東西”。我將信將疑,問了一下爸爸。爸爸說:“你還是做一個(gè)試驗(yàn)比較好。”我點(diǎn)點(diǎn)頭。
首先,我先找來一只青蛙,這只青蛙蹲坐在報(bào)紙上,用它警惕的大眼睛
盯著我的一舉一動,好像警察監(jiān)視罪犯一樣。它身穿美麗的綠皮襖,好像一個(gè)貴婦人,儀態(tài)端莊。
我先把事先拍死的蒼蠅放到它面前。那只蒼蠅好像在青蛙的眼里消失了,對這“嗟來之食”無動于衷。我拿出了小細(xì)線,將蒼蠅細(xì)心翼翼地扎好,然后在它的.眼前不停地?fù)u晃。突然,青蛙的注意力不在我身上了,它目不轉(zhuǎn)睛地盯著那只“會飛”的蒼蠅。沒過一會兒,只聽“撲”的一聲,青蛙伸出了它長長的、粉紅色的舌頭,輕輕一卷,便把蒼蠅卷進(jìn)了肚子里。
這次實(shí)驗(yàn)證明了:青蛙的眼睛只能夠看見動的東西,看不見不會動的東西。于是,科學(xué)家們便經(jīng)過青蛙的眼睛發(fā)明了“電子蛙眼”!
動物仿生學(xué)的例子 5
人工冷光
自從人類發(fā)明了電燈,生活變得方便、豐富多了。但電燈只能將電能的很少一部分轉(zhuǎn)變成可見光,其余大部分都以熱能的形式浪費(fèi)掉了,并且電燈的熱射線有害于人眼。那么,有沒有只發(fā)光不發(fā)熱的光源呢人類又把目光投向了大自然。
在自然界中,有許多生物都能發(fā)光,如細(xì)菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、昆蟲和魚類等,并且這些動物發(fā)出的光都不產(chǎn)生熱,所以又被稱為“冷光。”在眾多的發(fā)光動物中,螢火蟲是其中的一類。螢火蟲約有1500種,它們發(fā)出的冷光的`顏色有黃綠色、橙色,光的亮度也各不相同。螢火蟲發(fā)出冷光不僅僅具有很高的發(fā)光效率,并且發(fā)出的冷光一般都很柔和,很適合人類的眼睛,光的強(qiáng)度也比較高。所以,生物光是一種人類夢想的光。
科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),螢火蟲的發(fā)光器位于腹部。這個(gè)發(fā)光器由發(fā)光層、透明層和反射層三部分組成。發(fā)光層擁有幾千個(gè)發(fā)光細(xì)胞,它們都包含熒光素和熒光酶兩種物質(zhì)。在熒光酶的作用下,熒光素在細(xì)胞內(nèi)水分的參與下,與氧化合便發(fā)出熒光。螢火蟲的發(fā)光,實(shí)質(zhì)上是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能的過程。
早在40年代,人們根據(jù)對螢火蟲的研究,創(chuàng)造了日光燈,使人類的照明光源發(fā)生了很大變化?茖W(xué)家先是從螢火蟲的發(fā)光器中分離出了純熒光素,之后又分離出了熒光酶,之后,又用化學(xué)方法人工合成了熒光素。由熒光素、熒光酶、atp(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充滿爆炸性瓦斯的礦井中當(dāng)閃光燈。由于這種光沒有電源,不會產(chǎn)生磁場,因而能夠在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作。
人們已能用摻和某些化學(xué)物質(zhì)的方法得到類似生物光的冷光,作為安全照明用。
動物仿生學(xué)的例子 6
蜘蛛和裝甲
生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)蜘蛛絲的強(qiáng)度相當(dāng)于同等體積的鋼絲的`5倍。受此啟發(fā),英國劍橋一所技術(shù)公司試制成猶如蜘蛛絲一樣的高強(qiáng)度纖維。用這種纖維做成的復(fù)合材料能夠用來做防彈衣、防彈車、坦克裝甲車等結(jié)構(gòu)材料。
動物仿生學(xué)的例子 7
電魚與伏特電池
自然界中有許多生物都能產(chǎn)生電,僅僅是魚類就有500余種。人們將這些能放電的魚,統(tǒng)稱為“電魚”。
各種電魚放電的本領(lǐng)各不相同。放電本事最強(qiáng)的是電鰩、電鯰和電鰻。中等大小的電鰩能產(chǎn)生70伏左右的電壓,而非洲電鰩能產(chǎn)生的電壓高達(dá)220伏;非洲電鯰能產(chǎn)生350伏的電壓;電鰻能產(chǎn)生500伏的電壓,有一種南美洲電鰻竟能產(chǎn)生高達(dá)880伏的電壓,稱得上電擊冠軍,據(jù)說它能擊斃像馬那樣的大動物。
電魚放電的奧秘究竟在哪里經(jīng)過對電魚的解剖研究,最終發(fā)此刻電魚體內(nèi)有一種奇特的發(fā)電器官。這些發(fā)電器官是由許多叫電板或電盤的半透明的盤形細(xì)胞構(gòu)成的。由于電魚的種類不一樣,所以發(fā)電器的形狀、位置、電板數(shù)都不一樣。電鰻的發(fā)電器呈棱形,位于尾部脊椎兩側(cè)的肌肉中;電鰩的發(fā)電器形似扁平的腎臟,排列在身體中線兩側(cè),共有200萬塊電板;電鯰的發(fā)電器起源于某種腺體,位于皮膚與肌肉之間,約有500萬塊電板。單個(gè)電板產(chǎn)生的電壓很微弱,但由于電板很多,產(chǎn)生的電壓就很大了。
電魚這種非凡的本領(lǐng),引起了人們極大的興趣。19世紀(jì)初,意大利物理學(xué)家伏特,以電魚發(fā)電器官為模型,設(shè)計(jì)出世界上最早的伏特電池。因?yàn)檫@種電池是根據(jù)電魚的`天然發(fā)電器設(shè)計(jì)的,所以把它叫做“人造電器官”。對電魚的研究,還給人們這樣的啟示:如果能成功地模仿電魚的發(fā)電器官,那么,船舶和潛水艇等的動力問題便能得到很好的解決。
動物仿生學(xué)的例子 8
水母的順風(fēng)耳
在自然界中,水母,早在5億多年前,它們就已經(jīng)在海水里生活了!翱墒,水母跟順風(fēng)耳又有什么關(guān)系呢?”人們肯定會問這樣一個(gè)問題。因?yàn)椋冈陲L(fēng)暴來臨之前,就會成群結(jié)隊(duì)地游向大海,就預(yù)示風(fēng)暴即將來臨?墒牵@又與“順風(fēng)耳”有什么關(guān)系呢?原先,在藍(lán)色的海洋上,由空氣和波浪摩擦而產(chǎn)生的次聲波(頻率為8~13赫茲),是風(fēng)暴來臨之前的預(yù)告。這種次聲波,人耳是聽不到的',而對水母來說卻是易如反掌?茖W(xué)家經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),水母的耳朵里長著一個(gè)細(xì)柄,柄上有個(gè)小球,球內(nèi)有塊小小的聽石。科學(xué)家仿照水母耳朵的結(jié)構(gòu)和功能,設(shè)計(jì)了水母耳風(fēng)暴預(yù)測儀,相當(dāng)精確地模擬了水母感受次聲波的器官。
動物仿生學(xué)的例子 9
失重現(xiàn)象
長頸鹿之所以能將血液經(jīng)過長長的頸輸送到頭部,是由于長頸鹿的血壓很高。據(jù)測定,長頸鹿的血壓比人的正常血壓高出2倍。這樣高的血壓為什么不會導(dǎo)致長頸鹿患腦溢血而死亡呢?這和長頸鹿身體的結(jié)構(gòu)有關(guān)。首先,長頸鹿血管周圍的肌肉十分發(fā)達(dá),能壓縮血管,控制血流量;同時(shí)長頸鹿腿部及全身的皮膚和筋膜繃得很緊,利于下肢的血液向上回流?茖W(xué)家由此受到啟示,在訓(xùn)練宇航員對,設(shè)置一種特殊器械,讓宇航員利用這種器械每一天鍛煉幾小時(shí),以防止宇航員血管周圍肌肉退化;在宇宙飛船升空時(shí),科學(xué)家根據(jù)長頸鹿利用緊繃的皮膚可控制血管壓力的原理,研制了飛行服——“抗荷服”?购煞习灿谐錃庋b置,隨著飛船速度的增高,抗荷服能夠充入必須量的氣體,從而對血管產(chǎn)生必須的`壓力,使宇航員的血壓堅(jiān)持正常。同時(shí),宇航員腹部以下部位是套入抽去空氣的密封裝置中的,這樣能夠減小宇航員腿部的血壓,利于身體上部的血液向下肢輸送。
動物仿生學(xué)的例子 10
蛋殼與薄殼建筑
蛋殼呈拱形,跨度大,包括許多力學(xué)原理。雖然它僅有2mm的厚度,但使用鐵錘敲砸也很難破壞它。建筑學(xué)家模仿它進(jìn)行了薄殼建筑設(shè)計(jì)。這類建筑有許多優(yōu)點(diǎn):用料少,跨度大,堅(jiān)固耐用。薄殼建筑也并非都是拱形,舉世聞名的'悉尼歌劇院則像一組泊港的群帆。
動物仿生學(xué)的例子 11
斑馬與斑馬線
斑馬生活在非洲大陸,外形與一般的馬沒有什么兩樣,它們身上的.條紋是為適應(yīng)生存環(huán)境而衍化出來的保護(hù)色。在所有斑馬中,細(xì)斑馬長得最大最美。它的肩高140-160厘米,耳朵又圓又大,條紋細(xì)密且多。斑馬常與草原上的牛羚、旋角大羚羊、瞪羚及鴕鳥等共處,以抵御天敵。人類將斑馬條紋應(yīng)用到軍事上是一個(gè)是很成功仿生學(xué)例子。
動物仿生學(xué)的例子 12
蝴蝶與人造衛(wèi)星
五彩的蝴蝶錦色粲然,如重月紋鳳蝶,褐脈金斑蝶等,尤其是螢光翼鳳蝶,其后翅在陽光下時(shí)而金黃,時(shí)而翠綠,有時(shí)還由紫變藍(lán)?茖W(xué)家經(jīng)過對蝴蝶色彩的研究,為軍事防御帶來了極大的裨益。在二戰(zhàn)期間,德軍包圍了列寧格勒,企圖用轟炸機(jī)摧毀其軍事目標(biāo)和其他防御設(shè)施。蘇聯(lián)昆蟲學(xué)家施萬維奇根據(jù)當(dāng)時(shí)人們對偽裝缺乏認(rèn)識的情景,提出利用蝴蝶的色彩在花叢中不易被發(fā)現(xiàn)的道理,在軍事設(shè)施上覆蓋蝴蝶花紋般的偽裝。所以,盡管德軍費(fèi)盡心機(jī),但列寧格勒的'軍事基地仍安然無恙,為贏得最終的勝利奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。根據(jù)同樣的原理,之后人們還生產(chǎn)出了迷彩服,大大減少了戰(zhàn)斗中的傷亡。
人造衛(wèi)星在太空中由于位置的不斷變化可引起溫度驟然變化,有時(shí)溫差可高達(dá)兩、三百度,嚴(yán)重影響許多儀器的正常工作?茖W(xué)家們受蝴蝶身上的鱗片會隨陽光的照射方向自動變換角度而調(diào)節(jié)體溫的啟發(fā),將人造衛(wèi)星的控溫系統(tǒng)制成了葉片正反兩面輻射、散熱本事相差很大的百葉窗樣式,在每扇窗的轉(zhuǎn)動位置安裝有對溫度敏感的金屬絲,隨溫度變化可調(diào)節(jié)窗的開合,從而堅(jiān)持了人造衛(wèi)星內(nèi)部溫度的恒定,解決了航天事業(yè)中的一大難題。
動物仿生學(xué)的例子 13
兀鷲是世界上最大的食腐鳥類,專門吃死去的動物的尸體。
兀鷲能夠在空中飛行數(shù)小時(shí)尋找動物的尸體而不會疲憊。其他種類的鳥類要想做到這一點(diǎn)就必須消耗很多的能量,而兀鷲飛行同樣的時(shí)間所消耗的能量卻很少。科學(xué)家們經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn),兀鷲在飛行時(shí)翅膀幾乎是不動的,它們主要是靠上升氣流為其飛行供給足夠的升力。與其說兀鷲是在空中飛行,還不如說兀鷲是在空中滑翔。兀鷲能夠做到這一點(diǎn),除了兀鷲的翅膀十分寬大外,翅膀的形狀也起到了很大的作用?茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn),兀鷲在空中飛行時(shí)幾乎不需要振動翅膀,這就意味著這種飛行方式幾乎不用消耗能量。這就解釋了兀鷲在空中長時(shí)間飛行而不會疲憊的原因。根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)?茖W(xué)家們制造了一艘仿生小型載人潛艇。這艘潛艇與傳統(tǒng)潛艇的區(qū)別是加裝了仿兀鷲翅膀的結(jié)構(gòu),類似于飛機(jī)的機(jī)翼。這一看似簡單的結(jié)構(gòu)卻給這艘潛艇供給了相當(dāng)大額外的動力,能夠使這艘潛艇借助于洋流在海水中“滑翔”。也就是說,在加裝相等的燃料的情景下,仿生潛艇的'續(xù)航里程是傳統(tǒng)潛艇的幾倍。這就為科學(xué)家進(jìn)行海洋科研供給了便利。
以前,科學(xué)家們對某一海域的海底進(jìn)行研究時(shí),必須先到達(dá)指定海域,然后釋放科研潛艇,并且,必須受時(shí)間的限制。因?yàn)閭鹘y(tǒng)潛艇的續(xù)航里程實(shí)在是有限。為此,科學(xué)家們不得不放棄很多立刻就要觀察到的現(xiàn)象,這對科研是很大的影響。而新型仿生科研潛艇就完美的解決這一難題。利用這種潛艇進(jìn)行科研不必非要到達(dá)預(yù)定海域,在水下潛行也幾乎不受時(shí)間的限制。這就為某些特殊的海洋科研的開展供給了便利。
比如,利用這種潛艇能夠長時(shí)間地觀察珊瑚礁周邊的生物活動情景;能夠潛入更深的海里觀察深海生物的活動規(guī)律等。這對人類認(rèn)識海洋,保護(hù)海洋,開發(fā)利用海洋都有著不可估量的意義。造物主的神奇給人類以巨大的啟迪,仿生學(xué)的研究也才剛剛開始。向動物學(xué)習(xí),我們還有很長的路要走。
動物仿生學(xué)的例子 14
甲蟲與炮彈
氣步甲炮蟲自衛(wèi)時(shí),可噴射出具有惡臭的高溫液體“炮彈”,以迷惑、刺激和驚嚇敵害?茖W(xué)家將其解剖后發(fā)現(xiàn)甲蟲體內(nèi)有3個(gè)小室,分別儲有二元酚溶液、雙氧水和生物酶。二元酚和雙氧水流到第三小室與生物酶混合發(fā)生化學(xué)反應(yīng),瞬間就成為100℃的毒液,并迅速射出。這種原理已應(yīng)用于軍事技術(shù)中。二戰(zhàn)期間,德國為了戰(zhàn)爭的需要,據(jù)此機(jī)理制造出了一種功率極大且性能安全可靠的新型發(fā)動機(jī),安裝在飛航式導(dǎo)彈上,使之飛行速度加快,安全穩(wěn)定,命中率提高,英國倫敦在受其轟炸時(shí)損失慘重。美國軍事專家受甲蟲噴射原理的啟發(fā)研制出了先進(jìn)的二元化武器。這種武器將兩種或多種能產(chǎn)生毒劑的化學(xué)物質(zhì)分裝在兩個(gè)隔開的容器中,炮彈發(fā)射后隔膜破裂,兩種毒劑中間體在彈體飛行的8—10秒內(nèi)混合并發(fā)生反應(yīng),在到達(dá)目標(biāo)的'瞬間生成致命的毒劑以殺傷敵人。它們易于生產(chǎn)、儲存、運(yùn)輸,安全且不易失效。螢火蟲可將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成光能,且轉(zhuǎn)化效率達(dá)100%,而普通電燈的發(fā)光效率僅有6%。人們模仿螢火蟲的發(fā)光原理制成的冷光源可將發(fā)光效率提高十幾倍,大大節(jié)儉了能量。另外,根據(jù)甲蟲的視動反應(yīng)機(jī)制研制成功的空對地速度計(jì)已成功地應(yīng)用于航空事業(yè)中。
動物仿生學(xué)的例子 15
蜻蜓與平衡重錘
蜻蜓經(jīng)過翅膀振動可產(chǎn)生不一樣于周圍大氣的局部不穩(wěn)定氣流,井利用氣流產(chǎn)生的渦流來使自我上升。蜻蜓能在很小的`推力下翱翔,不但可向前飛行,還能向后和左右兩側(cè)飛行,其向前飛行速度可達(dá)72km小時(shí)。此外,蜻蜓的飛行行為簡單,僅靠兩對翅膀不停地拍打?茖W(xué)家據(jù)此結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)研制成功了直升飛機(jī)。飛機(jī)在高速飛行時(shí),常會引起劇烈振動,甚至有時(shí)會折斷機(jī)翼而引起飛機(jī)失事。蜻蜓依靠加重的翅痣在高速飛行時(shí)安然無恙,于是人們仿效蜻蜓在飛機(jī)的兩翼加上了平衡重錘,解決了因高速飛行而引起振動這個(gè)令人棘手的問題。
動物仿生學(xué)的例子 16
蒼蠅與平衡棒
昆蟲學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),蒼蠅的后翅退化成一對平衡棒。當(dāng)它飛行時(shí),平衡棒以必須的頻率進(jìn)行機(jī)械振動,能夠調(diào)節(jié)翅膀的運(yùn)動方向,是堅(jiān)持蒼蠅身體平衡的導(dǎo)航儀?茖W(xué)家據(jù)此原理研制成一代新型導(dǎo)航儀——振動陀螺儀,大大改善了飛機(jī)的飛行性能llj,可使飛機(jī)自動停止危險(xiǎn)的滾翻飛行,在機(jī)體強(qiáng)烈傾斜時(shí)還能自動恢復(fù)平衡,即使是飛機(jī)在最復(fù)雜的急轉(zhuǎn)彎時(shí)也萬無一失。蒼蠅的復(fù)眼包含4000個(gè)可獨(dú)立成像的單眼,能看清幾乎360。范圍內(nèi)的物體。在蠅眼的啟示下,人們制成了由1329塊小透鏡組成的一次可拍1329張高分辨率照片的蠅眼照相機(jī),在軍事、醫(yī)學(xué)、航空、航天上被廣泛應(yīng)用。蒼蠅的嗅覺非常靈敏并能對數(shù)十種氣味進(jìn)行快速分析且可立即作出反應(yīng)。科學(xué)家根據(jù)蒼蠅嗅覺器官的`結(jié)構(gòu),把各種化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變成電脈沖的方式,制成了十分靈敏的小型氣體分析儀,已廣泛應(yīng)用于宇宙飛船、潛艇和礦井等場所來檢測氣體成分,使科研、生產(chǎn)的安全系數(shù)更為準(zhǔn)確、可靠。
動物仿生學(xué)的例子 17
蜂巢與偏振光導(dǎo)航儀
蜂巢由一個(gè)個(gè)排列整齊的六棱柱形小蜂房組成,每個(gè)小蜂房的底部由3個(gè)相同的菱形組成,這些結(jié)構(gòu)與近代數(shù)學(xué)家精確計(jì)算出來的——菱形鈍角109.28’,銳角70.32’完全相同,是最節(jié)省材料的結(jié)構(gòu),且容量大、極堅(jiān)固,令許多專家贊嘆不止。人們仿其構(gòu)造用各種材料制成蜂巢式夾層結(jié)構(gòu)板,強(qiáng)度大、重量輕、不易傳導(dǎo)聲和熱,是建筑及制造航天飛機(jī)、宇宙飛船、人造衛(wèi)星等的'夢想材料。蜜蜂復(fù)眼的每個(gè)單眼中相鄰地排列著對偏振光方向十分敏感的偏振片,可利用太陽準(zhǔn)確定位?茖W(xué)家據(jù)此原理研制成功了偏振光導(dǎo)航儀,早已廣泛用于航海事業(yè)中。
動物仿生學(xué)的例子 18
蒼蠅與小型氣體分析儀
令人厭惡的蒼蠅,與宏偉的航天事業(yè)似乎風(fēng)馬牛不相及,但仿生學(xué)卻把它們緊密地聯(lián)系起來了。
蒼蠅是聲名狼藉的“逐臭之夫”,凡是腥臭污穢的地方,都有它們的蹤跡。蒼蠅的嗅覺異常靈敏,遠(yuǎn)在幾千米外的氣味也能嗅到。可是蒼蠅并沒有“鼻子”,它靠什么來充當(dāng)嗅覺的呢原先,蒼蠅的“鼻子”——嗅覺感受器分布在頭部的一對觸角上。
每個(gè)“鼻子”僅有一個(gè)“鼻孔”與外界相通,內(nèi)含上百個(gè)嗅覺神經(jīng)細(xì)胞。若有氣味進(jìn)入“鼻孔”,這些神經(jīng)立即把氣味刺激轉(zhuǎn)變成神經(jīng)電脈沖,送往大腦。大腦根據(jù)不一樣氣味物質(zhì)所產(chǎn)生的神經(jīng)電脈沖的不一樣,就可區(qū)別出不一樣氣味的物質(zhì)。所以,蒼蠅的觸角像是一臺靈敏的氣體分析儀。
仿生學(xué)家由此得到啟發(fā),根據(jù)蒼蠅嗅覺器的結(jié)構(gòu)和功能,仿制成一種十分奇特的小型氣體分析儀。這種儀器的`“探頭”不是金屬,而是活的蒼蠅。就是把十分纖細(xì)的微電極插到蒼蠅的嗅覺神經(jīng)上,將引導(dǎo)出來的神經(jīng)電信號經(jīng)電子線路放大后,送給分析器;分析器一經(jīng)發(fā)現(xiàn)氣味物質(zhì)的信號,便能發(fā)出警報(bào)。這種儀器已經(jīng)被安裝在宇宙飛船的座艙里,用來檢測艙內(nèi)氣體的成分。
這種小型氣體分析儀,也可測量潛水艇和礦井里的有害氣體。利用這種原理,還可用來改善計(jì)算機(jī)的輸入裝置和有關(guān)氣體色層分析儀的結(jié)構(gòu)原理中。
動物仿生學(xué)的例子 19
貓頭鷹是完美的夜間捕獵者,是鼠類等小型哺乳動物的天敵。
它們能夠悄無聲息地飛向獵物發(fā)起致命一擊。要明白,老鼠的聽覺、嗅覺等感官及其靈敏,貓頭鷹是如何做到悄無聲息靠近獵物的呢?科學(xué)家對貓頭鷹的翅膀做了深入的研究。他們發(fā)現(xiàn)貓頭鷹的翅膀及其柔軟,好像天鵝絨一般。這種材質(zhì)的翅膀?yàn)槭裁茨艽蠓冉档驮胍裟?科學(xué)家們把貓頭鷹翅膀模型放在風(fēng)洞中進(jìn)行試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)空氣基本上是貼著翅膀表面流動的,這就減小了空氣的振動。這種材質(zhì)的翅膀在飛行時(shí)能大幅度減少翅膀后面的空氣擾流,從而大幅度降低噪音。而形狀相同、材質(zhì)不一樣的翅膀模型放入風(fēng)洞中進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)會發(fā)現(xiàn)空氣流經(jīng)翅膀時(shí)不會緊貼翅膀表面,擾流比較嚴(yán)重,噪音也大。
難道我們要把飛機(jī)的翅膀粘上天鵝絨嗎?顯然不行。飛機(jī)的翅膀和貓頭鷹的翅膀有很多區(qū)別,照抄照搬顯然是不科學(xué)的。那么貓頭鷹的`翅膀還有什么值得模仿的呢?
科學(xué)家又做了一個(gè)比較試驗(yàn),讓貓頭鷹和家鴿近距離飛過一層羽毛。家鴿的體型與貓頭鷹相仿,是很好的比較對象。試驗(yàn)的結(jié)果是:當(dāng)貓頭鷹飛過這些羽毛時(shí),羽毛基本是不動的;而當(dāng)鴿子飛過這些羽毛時(shí),羽毛被大幅度的攪動。為什么會有這么大的差別呢?科學(xué)家對貓頭鷹和鴿子的翅膀形狀進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)貓頭鷹的翅膀邊緣呈鋸齒狀。正是這種特殊的形狀降低了空氣的波動,加上特殊的材質(zhì),從而降低了噪音;谶@一發(fā)現(xiàn),科學(xué)家制造了一臺有著鋸齒狀邊緣的仿生風(fēng)機(jī)。與傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)相比,這臺仿生風(fēng)機(jī)的噪音降低了80%,并且節(jié)儉了能源。要明白,從電腦的散熱風(fēng)扇到大型客機(jī)的發(fā)動機(jī),從家用電風(fēng)扇到大型中央空調(diào)的散熱器,風(fēng)扇幾乎無處不在。如果這些風(fēng)扇都能換成仿生風(fēng)扇,將大幅度降低噪音和能源消耗,對節(jié)儉資源、保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)人與自然和諧相處都有著不可估量的現(xiàn)實(shí)意義。
動物仿生學(xué)的例子 20
蝴蝶和衛(wèi)星控溫系統(tǒng)
遨游太空的人造衛(wèi)星,當(dāng)受到陽光強(qiáng)烈輻射時(shí),衛(wèi)星溫度會高達(dá)200攝氏度;而在陰影區(qū)域,衛(wèi)星溫度會下降至零下200攝氏度左右,這很容易烤壞或凍壞衛(wèi)星上的精密儀器儀表,它一度曾使航天科學(xué)家傷透了腦筋。之后,人們從蝴蝶身上受到啟迪。原先,蝴蝶身體表面生長著一層細(xì)小的鱗片,這些鱗片有調(diào)節(jié)體溫的作用。每當(dāng)氣溫上升、陽光直射時(shí),鱗片自動張開,以減少陽光的`輻射角度,從而減少對陽光熱能的吸收;當(dāng)外界氣溫下降時(shí),鱗片自動閉合,緊貼體表,讓陽光直射鱗片,從而把體溫控制在正常范圍之內(nèi)?茖W(xué)家經(jīng)過研究,為人造地球衛(wèi)星設(shè)計(jì)了一種猶如蝴蝶鱗片般的控溫系統(tǒng)。
動物仿生學(xué)的例子 21
長頸鹿和“抗荷服”
長頸鹿是目前世界上最高的動物,其大腦和心臟的距離約3米,完全是靠高達(dá)160~260毫米汞柱的血壓把血液送到大腦的。按一般分析,當(dāng)長頸鹿低頭飲水時(shí),大腦的位置低于心臟,很多的`血液會涌入大腦,使血壓更加增高,那么長頸鹿會在飲水時(shí)得腦充血或血管破烈等疾病而死?墒枪陂L頸鹿身上的一層、厚皮緊緊箍住了血管,限制了血壓,飛機(jī)設(shè)計(jì)師和航空生物學(xué)家依照長頸鹿皮膚原理,設(shè)計(jì)出一種新穎的“抗荷服”,從而解決了超高速殲擊機(jī)駕駛員在突然加速爬升時(shí)因腦部缺血而引起的痛苦。這種“抗荷服”內(nèi)有一裝置,當(dāng)飛機(jī)加速時(shí)可壓縮空氣,也能對血管產(chǎn)生相應(yīng)的壓力,這比長頸鹿的厚皮更高明了。
動物仿生學(xué)的例子 22
昆蟲學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),蒼蠅的后翅退化成一對平衡棒。當(dāng)它飛行時(shí),平衡棒以一定的頻率進(jìn)行機(jī)械振動,可以調(diào)節(jié)翅膀的運(yùn)動方向,是保持蒼蠅身體平 衡的導(dǎo)航儀?茖W(xué)家據(jù)此原理研制成一代新型導(dǎo)航儀——振動陀螺儀,大大改進(jìn)了飛機(jī)的飛行性能llj,可使飛機(jī)自動停止危險(xiǎn)的滾翻飛行,在機(jī)體強(qiáng)烈傾斜時(shí)還 能自動恢復(fù)平衡,即使是飛機(jī)在最復(fù)雜的急轉(zhuǎn)彎時(shí)也萬無一失。蒼蠅的'復(fù)眼包含4000個(gè)可獨(dú)立成像的單眼,能看清幾乎360。范圍內(nèi)的物體。在蠅眼的啟示下,人們制成了由1329塊小透鏡組成的一次可拍1329張高分辨率照片的蠅眼照相機(jī),在軍事、醫(yī)學(xué)、航空、航天上被廣泛應(yīng)用。
蒼蠅的嗅覺特別靈敏并能對 數(shù)十種氣味進(jìn)行快速分析且可立即作出反應(yīng)?茖W(xué)家根據(jù)蒼蠅嗅覺器官的結(jié)構(gòu),把各種化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變成電脈沖的方式,制成了十分靈敏的小型氣體分析儀,已廣泛應(yīng)用于宇宙飛船、潛艇和礦井等場所來檢測氣體成分,使科研、生產(chǎn)的安全系數(shù)更為準(zhǔn)確、可靠。
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