仿生學(xué)的小學(xué)范文(18篇)

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    現(xiàn)代科技給我們的生活帶來了很多便利,但我們也應(yīng)注意科技對我們的影響。總結(jié)的結(jié)構(gòu)要清晰,包括引言、主體和結(jié)論三個(gè)部分,確保內(nèi)容的連貫性和完整性。以下是小編整理的一些總結(jié)范文,供大家參考和借鑒。
    仿生學(xué)的小學(xué)篇一
    科學(xué)家通過對大自然和動物界里發(fā)生的許多奇跡的仔細(xì)觀察,建立了一門新興的學(xué)科――仿生學(xué)。仿生學(xué)是動物學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、心理學(xué)和工程技術(shù)相結(jié)合的一門獨(dú)立邊緣科學(xué)。模擬動物的功能,以改進(jìn)現(xiàn)有的和創(chuàng)立嶄新的機(jī)械,建筑結(jié)構(gòu)和新材料,儀器和工藝研究,創(chuàng)造出許多適用于生產(chǎn)、學(xué)習(xí)和人們生活的先進(jìn)技術(shù)。
    飛機(jī)的出現(xiàn),毫無疑問是來自飛行鳥類的直接模仿?,F(xiàn)代飛機(jī)的.垂直起飛,空中定懸后,掉頭多方面功能的實(shí)現(xiàn),也深受飛鳥和蚊蟲的啟發(fā)。
    響尾蛇導(dǎo)彈,就是模仿蛇的熱眼功能和其舌上排列的一種似照相機(jī)裝置的天然紅外線感知能力的原理,研制開發(fā)出來的現(xiàn)代化武器。
    大自然可真神奇呀!
    仿生學(xué)是什么你知道嗎?哈哈,不知道吧!那就聽我細(xì)細(xì)道來。
    有個(gè)科學(xué)家曾經(jīng)做過這樣兩個(gè)實(shí)驗(yàn):一、把一只青蛙關(guān)在一個(gè)籠子里,放了幾只活蒼蠅進(jìn)去,過了幾天,發(fā)現(xiàn)青蛙還活著,蒼蠅卻一只不剩。二、還是把一只青蛙關(guān)在一個(gè)籠子里,掛了幾只死蒼蠅,過了幾天,發(fā)現(xiàn)青蛙竟活活被餓死,蒼蠅一只沒少。從這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中,我發(fā)現(xiàn):青蛙對活動的東西非常敏銳,但卻對靜止的東西“視而不見”??茖W(xué)家經(jīng)過研究,從青蛙的眼睛上得到了啟示,發(fā)明了“電子蛙眼”。“電子蛙眼”的用處可大哩!機(jī)場的工作人員在“電子蛙眼”的幫助下,能夠更加準(zhǔn)確地指揮飛機(jī)的降落。
    哈哈!仿生學(xué)有趣吧!有空你也好好研究一下。
    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,而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,而且這些動物發(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)出冷光不僅具有很高的發(fā)光效率,而且發(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。因此,生物光是一種人類理想的光。
    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,它們都含有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。近年來,科學(xué)家先是從螢火蟲的發(fā)光器中分離出了純熒光素,后來又分離出了熒光酶,接著,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,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作。
    現(xiàn)在,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。
    仿生學(xué)的小學(xué)篇二
    在第一次世界大戰(zhàn)期間,德軍曾與英法聯(lián)軍為爭奪比利時(shí)伊泊爾地區(qū)展開激戰(zhàn),雙方對峙半年之久。1915年,德軍為了打破歐洲戰(zhàn)場長期僵持的局面,第一次使用了化學(xué)毒劑。他們在陣地前沿設(shè)置了5730個(gè)盛有氯氣的鋼瓶,朝著英法聯(lián)軍陣地的順風(fēng)方向打開瓶蓋,把180噸氯氣釋放出去。頓時(shí),一片綠色煙霧騰起,并以每秒三米的速度向?qū)Ψ降年嚨仫h移,一直擴(kuò)散到聯(lián)軍陣地縱身達(dá)25公里處,結(jié)果致使5萬英法聯(lián)軍士兵中毒死亡,戰(zhàn)場上的大量野生動物也相繼中毒喪命。可是奇怪的是,這一地區(qū)的野豬竟意外的生存下來。這件事引起了科學(xué)家的極大興趣。經(jīng)過實(shí)地考察,仔細(xì)研究后,終于發(fā)現(xiàn)是野豬喜歡用嘴拱地的習(xí)性,是它們免于一死。當(dāng)野豬聞到強(qiáng)烈的刺激性氣味后,就用嘴拱地,一搪避氣味的刺激。而泥土被野豬拱動后其顆粒就變得較為松軟,對毒氣起到了過濾和吸附的作用。由于野豬巧妙地利用了大自然賜予它的防毒面具,所以它們能在這場氯氣的浩劫中幸免于難。
    根據(jù)這一發(fā)現(xiàn),科學(xué)家們很快就設(shè)計(jì)、制造出了第一批防毒面具。但這種防毒面具沒有直接采用泥土作為吸附劑,而是使用吸附能力很強(qiáng)的活性炭,豬嘴的形狀能裝入較多的活性炭。如今盡管吸附劑的性能越來越優(yōu)良,但它酷似豬嘴的基本樣式卻一直沒有改變。
    防毒面具可以說是模仿豬嘴的一件杰作。
    仿生學(xué)的小學(xué)篇三
    仿生學(xué)是指模仿生物建造技術(shù)裝置的科學(xué),它是在本世紀(jì)中期才出現(xiàn)的一門新的邊緣科學(xué)。仿生學(xué)研究生物體的結(jié)構(gòu)、功能和工作原理,并將這些原理移植于工程技術(shù)之中,發(fā)明性能優(yōu)越的儀器、裝置和機(jī)器,創(chuàng)造新技術(shù)。從仿生學(xué)的誕生、發(fā)展,到現(xiàn)在短短幾十年的時(shí)間內(nèi),它的研究成果已經(jīng)非??捎^。
    例如蒼蠅,是細(xì)菌的傳播者,誰都討厭它??墒巧n蠅的楫翅(又叫平衡棒)是“天然導(dǎo)航儀”,人們模仿它制成了“振動陀螺儀”。這種儀器目前已經(jīng)應(yīng)用在火箭和高速飛機(jī)上,實(shí)現(xiàn)了自動駕駛。蒼蠅的眼睛是一種“復(fù)眼”,由3000多只小眼組成,人們模仿它制成了“蠅眼透鏡”?!跋壯弁哥R”是用幾百或者幾千塊小透鏡整齊排列組合而成的,用它作鏡頭可以制成“蠅眼照相機(jī)”,一次就能照出千百張相同的相片。這種照相機(jī)已經(jīng)用于印刷制版和大量復(fù)制電子計(jì)算機(jī)的微小電路,大大提高了工效和質(zhì)量。“蠅眼透鏡”是一種新型光學(xué)元件,它的用途很多。
    仿生學(xué)的小學(xué)篇四
    細(xì)心的人回會注意到防毒面具的外形和豬嘴極為相似,這是為什么呢?莫非防毒面具的發(fā)明和豬嘴有關(guān)?事實(shí)確實(shí)如此。
    在第一次世界大戰(zhàn)期間,德軍曾與英法聯(lián)軍為爭奪比利時(shí)伊泊爾地區(qū)展開激戰(zhàn),雙方對峙半年之久。1915年,德軍為了打破歐洲戰(zhàn)場長期僵持的局面,第一次使用了化學(xué)毒劑。他們在陣地前沿設(shè)置了5730個(gè)盛有氯氣的鋼瓶,朝著英法聯(lián)軍陣地的順風(fēng)方向打開瓶蓋,把180噸氯氣釋放出去。頓時(shí),一片綠色煙霧騰起,并以每秒三米的速度向?qū)Ψ降年嚨仫h移,一直擴(kuò)散到聯(lián)軍陣地縱身達(dá)25公里處,結(jié)果致使5萬英法聯(lián)軍士兵中毒死亡,戰(zhàn)場上的大量野生動物也相繼中毒喪命??墒瞧婀值氖?,這一地區(qū)的野豬竟意外的生存下來。這件事引起了科學(xué)家的極大興趣。經(jīng)過實(shí)地考察,仔細(xì)研究后,終于發(fā)現(xiàn)是野豬喜歡用嘴拱地的習(xí)性,是它們免于一死。當(dāng)野豬聞到強(qiáng)烈的刺激性氣味后,就用嘴拱地,一搪避氣味的刺激。而泥土被野豬拱動后其顆粒就變得較為松軟,對毒氣起到了過濾和吸附的作用。由于野豬巧妙地利用了大自然賜予它的防毒面具,所以它們能在這場氯氣的浩劫中幸免于難。
    根據(jù)這一發(fā)現(xiàn),科學(xué)家們很快就設(shè)計(jì)、制造出了第一批防毒面具。但這種防毒面具沒有直接采用泥土作為吸附劑,而是使用吸附能力很強(qiáng)的活性炭,豬嘴的形狀能裝入較多的活性炭。如今盡管吸附劑的性能越來越優(yōu)良,但它酷似豬嘴的基本樣式卻一直沒有改變。
    仿生學(xué)的小學(xué)篇五
    今日,我就把我明白的仿生學(xué)告訴你們。
    你們明白仿生學(xué)是什么時(shí)候正式誕生的嗎?仿生學(xué)正式誕生于1960年9月,由美國空軍航空局在俄亥俄州的空軍基地戴通召開了第一次仿生學(xué)會議。從此,才有了仿生學(xué)這門學(xué)科。
    我還明白許多仿生學(xué)的現(xiàn)象,比如:經(jīng)過流水母發(fā)明了“順風(fēng)耳”、經(jīng)過電魚發(fā)明了伏特電池……可是我記得最清楚的還是經(jīng)過蒼蠅發(fā)明小型氣體分析儀。蒼蠅是聲名狼藉的“逐臭之夫”。可是科學(xué)家們又是怎樣從一個(gè)“逐臭之夫”的身上得到啟示發(fā)明了小型氣體分析儀呢?原先,蒼蠅的鼻子十分靈敏,幾千米外的氣味也能聞到,并且它的鼻子是長在觸角上的。正因?yàn)檫@一點(diǎn),科學(xué)家們才根據(jù)蒼蠅的結(jié)構(gòu)發(fā)明了小型氣體分析儀。
    我所了解的仿生學(xué)只是仿生學(xué)的一小部分,所以,我要多讀課外書來豐富自我的仿生學(xué)知識!
    仿生學(xué)的小學(xué)篇六
    2作年后,我已經(jīng)成了一位專門研究蝸牛的仿生學(xué)家,并且在這個(gè)領(lǐng)域取得了許多科研成果。
    請隨我來。你走進(jìn)的地方叫蝸牛居,這里面有電視機(jī)、沙發(fā)等各種生活必需品,是新型的居室。蝸牛居清潔環(huán)保,因?yàn)樗哪茉词强刻杹硖峁┑摹_@是蝸牛冰箱,食物放在蝸牛冰箱里,幾年之后還能新鮮如初。還有蝸牛衣柜,里面的衣物不放衛(wèi)生球也絕不會被蟲蛀。走出蝸牛居,你會看見蝸牛運(yùn)動場,人們可以在這里進(jìn)行各種體育運(yùn)動,還可以掃噠專業(yè)的機(jī)器人作為對手,來測試自己的體育水平。蝸牛運(yùn)動場還能舉辦世界杯足球賽、奧運(yùn)會等大型的體育賽事呢。以上這些都是我仿照蝸牛殼發(fā)明的一系列產(chǎn)品,統(tǒng)稱萬能蝸牛殼。
    看完這些,歡迎大家去參觀我的研究所懊際上是個(gè)巨大的蝸牛居)。請看,這是我昨天發(fā)明的蝸牛鉆頭。這種鉆頭是根據(jù)蝸牛的牙齒特點(diǎn)發(fā)明的。別看蝸牛的牙齒小,但是這些小牙齒非常鋒利,可以將植物又粗又硬的莖輕而易舉地咬斷。我的蝸牛鉆頭將用于挖掘地下礦藏,為祖國的建設(shè)作出貢獻(xiàn)。再看這瓶蝸牛營養(yǎng)液,它是根據(jù)蝸牛耐饑渴的習(xí)性而發(fā)明的。一年只需一滴營養(yǎng)液,人便可以不吃不喝,此項(xiàng)發(fā)明最適合宇航員和野外考察隊(duì)員。突然,我的電話響了,原來是博物館館長找我。館長說:“工作人員不小心將一個(gè)價(jià)值連城的瓷瓶打碎了,請您幫我們修復(fù)?!庇谑牵?guī)戏▽氁灰晃伵P迯?fù)液趕到博物館。這種修復(fù)液是以蝸牛分泌的黏液為主要原料加工出來的,修復(fù)工作只需幾秒鐘就ok了。
    我到言,經(jīng)過努力我可以讓現(xiàn)在的假如變成將來的現(xiàn)實(shí)。
    仿生學(xué)的小學(xué)篇七
    仿生學(xué),是一門有趣的學(xué)科,它又古老又年輕,是人門研究生物體結(jié)構(gòu)與原理,并根據(jù)這些原理發(fā)明出新型的工具。
    蝴蝶,大家基本上都熟悉,是五彩的,科學(xué)家通過研究,為軍事防御帶來了極大的好處。
    第二次世界大戰(zhàn)期間,德軍把列寧格勒包圍的無處可逃了,可是,后來,閃蘇聯(lián)昆蟲學(xué)家施邁楚維奇根據(jù)蝴蝶藏在花叢里靠的是它的顏色的一些道理,在軍事科學(xué)上覆蓋了蝴蝶的顏色,因此,盡管德軍費(fèi)盡心思,列寧格勒還是安然無恙。后來,人們又發(fā)明了迷彩服,大大減少了戰(zhàn)士在戰(zhàn)斗中的傷亡。
    蒼蠅,是細(xì)菌的傳播者,誰都討厭它??墒巧n蠅的楫翅(又叫平衡棒)是“天然導(dǎo)航儀”,人們模仿它制成了“振動陀螺儀”。這種儀器目前已經(jīng)應(yīng)用在火箭和高速飛機(jī)上,實(shí)現(xiàn)了自動駕駛。
    蒼蠅的眼睛是一種“復(fù)眼”,由3000多只小眼組成,人們模仿它制成了“蠅眼透鏡”?!跋壯弁哥R”是用幾百或者幾千塊小透鏡整齊排列組合而成的,用它作鏡頭可以制成“蠅眼照相機(jī)”,一次就能照出千百張相同的相片。這種照相機(jī)已經(jīng)用于印刷制版和大量復(fù)制電子計(jì)算機(jī)的微小電路,大大提高了工效和質(zhì)量?!跋壯弁哥R”是一種新型光學(xué)元件,它的用途很多。
    仿生學(xué)的小學(xué)篇八
    魯班看見孩子玩荷葉,發(fā)明了雨傘;牛頓被蘋果砸到,知道了地球的引力;科學(xué)家看到青蛙的眼睛,發(fā)明了電子蛙眼;我們從蝴蝶身上得到啟示,發(fā)明了迷彩服……從中,我最感興趣的是魯班造傘了。
    我知道這個(gè)故事:一天,魯班看到幾個(gè)孩子拿著荷葉在玩。魯班想:如果有一樣?xùn)|西能夠像荷葉一樣能遮風(fēng)擋雨,該多好??!魯班回去把這個(gè)想法告訴了妻子。于是,魯班用一塊羊皮蒙在做好的架子上,固定好就是一把簡單的傘了。但是,妻子問他,怎樣才能讓傘收起來。魯班經(jīng)過反反復(fù)復(fù)的試驗(yàn),終于發(fā)明了能收縮的傘。你看,魯班從大自然中得到了啟示,這一點(diǎn),足夠說明大自然真是人類的好教師。
    大自然中的一切事物都是互相聯(lián)系的,我們要認(rèn)識自然之道,這樣才能保持大自然的生態(tài)平衡。例如,花朵靠蜜蜂傳遞花粉;鳥兒靠吃害蟲生活;人類靠食物生活。所以,我們要了解自然,順應(yīng)自然,遵守自然,才能辦好事情。
    這就是仿生學(xué),我們要多觀察探索身邊的事物,多了解自然之道,這樣才能有所發(fā)明,有所創(chuàng)造。
    仿生學(xué)的小學(xué)篇九
    身上得到了啟發(fā),發(fā)明了電鋸;從鳥類身上得到了啟發(fā),發(fā)明了飛機(jī);從鷹的身上得到了啟發(fā),發(fā)明了滑翔機(jī);從青蛙身上得到了啟發(fā),發(fā)明了電子蛙眼。說到這里,我突然想起了葉圣陶先生寫的一篇文章——《爬山虎的腳》,我想:我為什么不去觀察一下爬山虎的腳呢?也許也會有收獲吧!
    于是,我便觀察起了爬山虎的腳,我發(fā)現(xiàn)爬山虎的腳很有吸力,因此,我便想發(fā)明一種鞋——“超級吸力鞋”這種鞋的下面有許許多多的吸盤,這種吸盤比普通的吸盤的吸力強(qiáng)上個(gè)100倍,即使你倒著貼在墻上,也絕對不會掉下來。
    我想把這雙鞋子送給刷墻的工人,這樣,個(gè)人們在刷墻的時(shí)候就不用帶上沉重的繩索,也不用爬上不安全的梯子了。只需要穿上這雙鞋子無論多高的樓房都能健步如飛了!這時(shí),可能有人會想:要是壞人穿上這種鞋做壞事怎么辦?不用怕,因?yàn)橹灰┥线@種鞋的人只要心里想著歪念頭的話,鞋子就會自動報(bào)警,警察接到報(bào)警后就會到相應(yīng)的地點(diǎn)把小偷抓走了!
    大自然可真是人類的好老師??!只要我們平時(shí)肯留心觀察,用心發(fā)現(xiàn),就能發(fā)明出蝙蝠和雷達(dá)可以說是“八竽子打不著”,它們怎么會有牽連呢?好了,我來告訴你吧,你在電視里或許看到過一些蝙蝠在夜晚飛出洞穴去尋找食物吧,可你見過它們碰到障礙物上嗎?沒有吧,你知道這是怎么回事嗎?原來,蝙蝠有一套可以在夜間安全飛行的“秘密武器”使它不會與障礙物相撞??茖W(xué)家經(jīng)過試驗(yàn)得知了這個(gè)答案,而且發(fā)現(xiàn),蝙蝠夜間飛行并不是靠眼睛,而是靠它們的嘴巴和耳朵配合指揮路的。因?yàn)轵鸬淖彀涂梢园l(fā)出一種人類聽不到的聲音,叫超聲波。這種超聲波像波浪一樣推到前方,超聲波遇到障礙物又傳回蝙蝠的耳朵里,蝙蝠便得知前方有障礙物,并繞道而行。所以蝙蝠能安全地在夜空飛行。
    仿生學(xué)還不止有這一點(diǎn),從我查的資料上看,還有很多,現(xiàn)在最先進(jìn)的防彈衣技術(shù)是源于蜘蛛絲,電池是源于青蛙肌肉……等等;我覺得發(fā)現(xiàn)這些動物特點(diǎn)并加以利用的科學(xué)家相公棒!我也要好好學(xué)習(xí),去找找生活中的動植物還有沒有其它作用!
    仿生學(xué)的小學(xué)篇十
    仿生學(xué)是什么你知道嗎?哈哈,不知道吧!那就聽我細(xì)細(xì)道來。
    有個(gè)科學(xué)家曾經(jīng)做過這樣兩個(gè)實(shí)驗(yàn):一、把一只青蛙關(guān)在一個(gè)籠子里,放了幾只活蒼蠅進(jìn)去,過了幾天,發(fā)現(xiàn)青蛙還活著,蒼蠅卻一只不剩。二、還是把一只青蛙關(guān)在一個(gè)籠子里,掛了幾只死蒼蠅,過了幾天,發(fā)現(xiàn)青蛙竟活活被餓死,蒼蠅一只沒少。從這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中,我發(fā)現(xiàn):青蛙對活動的東西非常敏銳,但卻對靜止的東西“視而不見”??茖W(xué)家經(jīng)過研究,從青蛙的眼睛上得到了啟示,發(fā)明了“電子蛙眼”?!半娮油苎邸钡挠锰幙纱罅?!機(jī)場的工作人員在“電子蛙眼”的幫助下,能夠更加準(zhǔn)確地指揮飛機(jī)的降落。
    仿生學(xué)的小學(xué)篇十一
    科學(xué)家通過對大自然和動物界里發(fā)生的許多奇跡的仔細(xì)觀察,建立了一門新興的學(xué)科——仿生學(xué)。仿生學(xué)是集動物學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、心理學(xué)和工程技術(shù)相結(jié)合的一門獨(dú)立的邊緣科學(xué)。模擬動物的功能,以改進(jìn)現(xiàn)有的和創(chuàng)立嶄新的機(jī)械、建筑結(jié)構(gòu)和新材料,儀器和工藝研究,創(chuàng)造出許多適用于生產(chǎn)、學(xué)習(xí)和人們生活的先進(jìn)技術(shù)。
    飛機(jī)的出現(xiàn)毫無疑問是來自人們對飛禽鳥類的直接模仿,現(xiàn)代飛機(jī)的垂直起降,空中定懸后掉頭等諸多方面功能的實(shí)現(xiàn)也深受飛鳥和蚊蟲的啟發(fā)。
    船和潛艇來自人們對魚類和海豚的模仿。生物學(xué)家通過對蛛絲的研究制造出高級絲線,抗撕斷裂降落傘與臨時(shí)吊橋用的高強(qiáng)度纜索。
    響尾蛇導(dǎo)彈等就是科學(xué)家模仿蛇的“熱眼”功能和其舌上排列著一種似照相機(jī)裝置的天然紅外線感知能力的原理,研制開發(fā)出來的現(xiàn)代化武器。
    人類模擬動物的變色術(shù),研制了軍用的迷彩服裝,模擬蜻蜓、螳螂的復(fù)眼制造出了雷達(dá)以及蛙眼雷達(dá)等等,研究應(yīng)用動物的靈性來為人類服務(wù)的例子真是不枚勝舉。
    仿生學(xué)的小學(xué)篇十二
    蒼蠅為人類做出了的偉大的貢獻(xiàn)。
    令人討厭的蒼蠅,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。蒼蠅的嗅覺特別靈敏,遠(yuǎn)在幾千米外的氣味也能嗅到。但是蒼蠅并沒有“鼻子”,它靠什么來充當(dāng)嗅覺的呢?原來,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”只有一個(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)不同氣味物質(zhì)所產(chǎn)生的神經(jīng)電脈沖的不同,就可區(qū)別出不同氣味的物質(zhì)。因此,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)蒼蠅嗅覺器官的結(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。就是把非常纖細(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,還可用來改進(jìn)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。另外蒼蠅的楫翅(又叫平衡棒)是個(gè)“天然導(dǎo)航儀”,人們模仿它制成了“振動陀螺儀”。這種儀器已經(jīng)應(yīng)用在火箭和高速飛機(jī)上,實(shí)現(xiàn)了自動駕駛。
    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。
    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,而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,而且這些動物發(fā)出的光都不產(chǎn)生熱,所以又被稱為“冷光?!痹诒姸嗟陌l(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)出冷光不僅具有很高的發(fā)光效率,而且發(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。因此,生物光是一種人類理想的光。
    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,它們都含有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,后來又分離出了熒光酶,接著,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,因而可以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。
    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。放電能力最強(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,終于發(fā)現(xiàn)在電魚體內(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。由于電魚的種類不同,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。
    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?!暗牵父橈L(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)?,水母在風(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。但是,這又與“順風(fēng)耳”有什么關(guān)系呢?原來,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。
    失重現(xiàn)象。
    長頸鹿之所以能將血液通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非常發(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,抗荷服可以充入一定量的氣體,從而對血管產(chǎn)生一定的壓力,使宇航員的血壓保持正常。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,這樣可以減小宇航員腿部的血壓,利于身體上部的血液向下肢輸送。
    蛋殼與薄殼建筑。
    蛋殼呈拱形,跨度大,包括許多力學(xué)原理。雖然它只有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。
    結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
    對于構(gòu)件,在截面面積相同的情況下,把材料盡可能放到遠(yuǎn)離中和軸的位置上,是有效的截面形狀。有趣的是,在自然界許多動植物的組織中也體現(xiàn)了這個(gè)結(jié)論。例如:“疾風(fēng)知勁草”,許多能承受狂風(fēng)的植物的莖部是維管狀結(jié)構(gòu),其截面是空心的。支持人承重和運(yùn)動的骨骼,其截面上密實(shí)的骨質(zhì)分布在四周,而柔軟的骨髓充滿內(nèi)腔。在建筑結(jié)構(gòu)中常被采用的空心樓板、箱形大梁、工形截面鈑梁以及折板結(jié)構(gòu)、空間薄壁結(jié)構(gòu)等都是根據(jù)這條結(jié)論得來的。
    斑馬。
    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。
    昆蟲與仿生。
    昆蟲個(gè)體小,種類和數(shù)量龐大,占現(xiàn)存動物的75%以上,遍布全世界。它們有各自的生存絕技,有些技能連人類也自嘆不如。人們對自然資源的利用范圍越來越廣泛,特別是仿生學(xué)方面的任何成就,都來自生物的某種特性。
    蝴蝶與仿生。
    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)。科學(xué)家通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)識的情況,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。因此,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,為贏得最后的勝利奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。根據(jù)同樣的原理,后來人們還生產(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、散熱能力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,從而保持了人造衛(wèi)星內(nèi)部溫度的恒定,解決了航天事業(yè)中的一大難題。
    甲蟲與仿生。
    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,德國納粹為了戰(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)光效率只有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)約了能量。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。
    蜻蜒通過翅膀振動可產(chǎn)生不同于周圍大氣的局部不穩(wěn)定氣流,井利用氣流產(chǎn)生的渦流來使自己上升。蜻蜒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,蜻蜒的飛行行為簡單,僅靠兩對翅膀不停地拍打。科學(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。蜻蜒依靠加重的翅痣在高速飛行時(shí)安然無恙,于是人們仿效蜻蜒在飛機(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。
    蒼蠅與仿生。
    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)。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。
    蜂類與仿生。
    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)星等的理想材料。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。
    其它仿生。
    跳蚤的跳躍本領(lǐng)十分高強(qiáng),航空專家對此進(jìn)行了研究。
    生物學(xué)家通過對蛛絲的研究制造出高級絲線,抗撕斷裂降落傘與臨時(shí)吊橋用的高強(qiáng)度纜索。船和潛艇來自人們對魚類和海豚的模仿。
    響尾蛇導(dǎo)彈等就是科學(xué)家模仿蛇的“熱眼”功能和其舌上排列著一種似照相機(jī)裝置的天然紅外線感知能力的原理,研制開發(fā)出來的現(xiàn)代化武器。
    火箭升空利用的是水母、墨魚反沖原理。
    科研人員通過研究變色龍的變色本領(lǐng),為部隊(duì)研制出了不少軍事偽裝裝備。
    科學(xué)家研究青蛙的眼睛,發(fā)明了電子蛙眼。
    白蟻不僅使用膠粘劑建筑它們的土堆,還可以通過頭部的小管向敵人噴射膠粘劑。于是人們按照同樣的原理制造了工作的武器——干膠炮彈。
    美國空軍通過毒蛇的“熱眼”功能,研究開發(fā)出了微型熱傳感器。
    我國紡織科技人員利用仿生學(xué)原理,借鑒陸地動物的皮毛結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)出一種keg保溫面料,并具有防風(fēng)和導(dǎo)濕的功能。
    根據(jù)響尾蛇的頰窩能感覺到0.001℃的溫度變化的原理,人類發(fā)明了跟蹤追擊的響尾蛇導(dǎo)彈。人類還利用蛙跳的原理設(shè)計(jì)了蛤蟆夯。人類模仿警犬的高靈敏嗅覺制成了用于偵緝的“電子警犬”??茖W(xué)家根據(jù)野豬的鼻子測毒的奇特本領(lǐng)制成了世界上第一批防毒面具。
    仿生學(xué)是人類一直使用的方法,如模仿海豚皮而構(gòu)造的“海豚皮游泳衣”、科學(xué)家研究鯨魚的皮膚時(shí),發(fā)現(xiàn)其上有溝漕的結(jié)構(gòu),于是有個(gè)科學(xué)家就依照鯨魚皮構(gòu)造,造成一個(gè)薄膜蒙在飛機(jī)的表面,據(jù)實(shí)驗(yàn)可節(jié)約能源3%,若全國的飛機(jī)都蒙上這樣的表面,每年可節(jié)約幾十億。又如有科學(xué)家研究蜘蛛,發(fā)現(xiàn)蜘蛛的腿上沒有肌肉,有腳的動物會走,主要是靠肌肉的收縮,蜘蛛沒有肌肉為什么會走路?經(jīng)研究蜘蛛不是靠肌肉的收縮進(jìn)行走路的,而是靠其中的“液壓”的結(jié)構(gòu)進(jìn)行走路,據(jù)此人們發(fā)明了液壓步行機(jī)……總之,從自然界得到啟迪,模仿其結(jié)構(gòu)進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造.這就是仿生學(xué).這是我們向自然界學(xué)習(xí)的一個(gè)方面。
    仿生學(xué)的小學(xué)篇十三
    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。
    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)。科學(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。科學(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。
    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??茖W(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。
    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。科學(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,德國納粹為了戰(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。
    蜻蜓與平衡重錘。
    蜻蜒經(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。蜻蜒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,蜻蜒的飛行行為簡單,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。蜻蜒依靠加重的翅痣在高速飛行時(shí)安然無恙,于是人們仿效蜻蜒在飛機(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。
    仿生學(xué)的小學(xué)篇十四
    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,它們都內(nèi)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。近年來,科學(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。
    仿生學(xué)的小學(xué)篇十五
    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??茖W(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。
    仿生學(xué)的小學(xué)篇十六
    動物仿生學(xué)的例子精選25個(gè)由本站會員“人間一寡人”投稿精心推薦,小編希望對你的學(xué)習(xí)工作能帶來參考借鑒作用。
    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??茖W(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。
    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。
    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?BR>    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”!
    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。科學(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。
    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。
    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。
    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??茖W(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。
    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。
    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。
    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。
    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。
    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。
    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,德國納粹為了戰(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。
    蜻蜓與平衡重錘。
    蜻蜒經(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。蜻蜒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,蜻蜒的飛行行為簡單,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。蜻蜒依靠加重的翅痣在高速飛行時(shí)安然無恙,于是人們仿效蜻蜒在飛機(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。
    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。蒼蠅的嗅覺異常靈敏并能對數(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。
    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。
    翠鳥是一種可愛的小型鳥類,以捕食水中的小魚為生。
    但我們都明白,水面會反射太陽的光線。當(dāng)我們俯瞰水面時(shí)會受到反射光的影響,看不清水下的情景。如果水是流動的或水面受風(fēng)的影響而產(chǎn)生波浪,就更加看不清水下的情景。那么翠鳥是如何對水下的情景“一目了然”的呢?答案就藏在翠鳥的眼睛里。翠鳥的眼睛與人類相比除了大小差別很大外,結(jié)構(gòu)也存在著巨大差異。翠鳥的眼睛里有一種特殊的細(xì)胞,能夠?yàn)V除太陽光中的藍(lán)色光。而太陽光中的藍(lán)光是導(dǎo)致我們看不清水面的主要光線,所以,翠鳥能夠輕而易舉的看清水下的情景。而人類的眼睛中沒有這種特殊的細(xì)胞,所以我們看不清水下的情景。
    翠鳥眼睛的特殊功能對我們?nèi)祟愑惺裁磫⑹灸??科學(xué)家仿照翠鳥的眼睛制造了一臺仿生學(xué)攝像機(jī),這臺攝像機(jī)除了具有傳統(tǒng)攝像機(jī)的攝像功能外,還有一個(gè)特殊功能,那就是能夠?yàn)V除太陽光中的任何一種光線。顯然,這臺仿生攝像機(jī)的功能比翠鳥的眼睛還要強(qiáng)大。為了驗(yàn)證這臺攝像機(jī)的功能,科學(xué)家們做了比較試驗(yàn)。將傳統(tǒng)攝像機(jī)安放在直升機(jī)上對波濤洶涌的大海進(jìn)行航拍,得到的圖像很單一,監(jiān)視器上僅僅出現(xiàn)了藍(lán)色的海浪。而將仿翠鳥眼睛攝像機(jī)安放在直升機(jī)上對同一海域進(jìn)行航拍時(shí),監(jiān)視器上出現(xiàn)了不一樣的情景:這片海域有兩頭海豚和三頭座頭鯨,其中有一頭是幼鯨。這樣的結(jié)果令科學(xué)家喜出望外。有了這樣的攝像機(jī),科學(xué)家們就有可能對鯨類的覓食、遷徙、繁殖等習(xí)性進(jìn)行跟蹤研究,從而保護(hù)這類瀕危物種。這對維護(hù)海洋的生態(tài)平衡、保護(hù)物種多樣性具有巨大的意義。當(dāng)然,筆者不期望這種高端產(chǎn)品落入日本的捕鯨者手里,否則,后果不堪設(shè)想!
    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。
    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。
    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。基于這一發(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。
    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)。
    壁虎腳趾對制造能反復(fù)使用的粘性錄音帶供給了令人鼓舞的前景。
    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。可是裹在長頸鹿身上的一層、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。
    模擬藍(lán)藻的不完全光合器,將設(shè)計(jì)出仿生光解水的裝置,從而可獲得很多的氫氣。
    貝用它的蛋白質(zhì)生成的膠體十分牢固,這樣一種膠體可應(yīng)用在從外科手術(shù)的縫合到補(bǔ)船等一切事情上。
    動物仿生學(xué)的例子精選25個(gè)如果還不能滿足你的要求,請?jiān)诒菊舅阉鞲嗥渌麆游锓律鷮W(xué)的例子范文。
    手寫教案模板例子。
    仿生學(xué)的小學(xué)篇十七
    在今天下午課上,梁教師讓我們一起討論仿生學(xué)的例子。在聽的過程中,我覺得章溫博介紹的關(guān)于蒼蠅宇宙飛船的資料最有趣。
    科學(xué)家們再觀察蒼蠅的過程中發(fā)現(xiàn)了蒼蠅的嗅覺非常靈敏,遠(yuǎn)在幾千米外的氣味也聞到。但蒼蠅并沒有“鼻子”,他靠什么來充當(dāng)嗅覺呢?原來,蒼蠅的“鼻子”——嗅覺感受器分布在頭部的一對觸角上。他的每個(gè)“鼻子”上只有一個(gè)“鼻孔”與外界相通,里面有上百個(gè)嗅覺神經(jīng)細(xì)胞。如果有氣味進(jìn)入“鼻孔”這些神經(jīng)細(xì)胞會立刻把氣味刺激轉(zhuǎn)變成神經(jīng)電脈沖,送往大腦。大腦根據(jù)其為物質(zhì)所產(chǎn)生的神經(jīng)電脈沖的不同,就可以去別處不同氣味的物質(zhì)。
    蒼蠅的一對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)蒼蠅嗅覺器官的結(jié)構(gòu)和功能,仿制成一種十分奇特的小型氣體分析儀。這種氣儀器的“探頭”不是金屬,而是活蒼蠅。就是把非常纖細(xì)的微電機(jī)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。分析器已經(jīng)發(fā)現(xiàn)其為物質(zhì)的信號,變嫩發(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,也可以測量潛水艇和礦井里的有害氣體。
    除了這個(gè)仿生學(xué)事例,我還知道魚餌在水中自由來去的本領(lǐng),科學(xué)家就模仿魚類的形體造船;由3000個(gè)小眼睛組成,人們模仿蒼蠅發(fā)明了“蠅眼透鏡”;科學(xué)家還根據(jù)野豬的鼻子測毒的奇特本領(lǐng)制成了世界上第一批防毒面具。
    人類在小動物的升上得到了其實(shí)發(fā)明了許多東西。讓我們懂得了許多豐富的知識,以后我要多觀察大自然,爭取也能從中得到啟示。
    仿生學(xué)的小學(xué)篇十八
    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?BR>