1.仿生學(xué)小知識
振動陀螺儀 蒼蠅與宇宙飛船 蒼蠅與宇宙飛船 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“鼻子”只有一個“鼻孔”與外界相通,內(nèi)含上百個嗅覺神經(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“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。從螢火蟲到人工冷光 從螢火蟲到人工冷光 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”。在眾多的發(fā)光動物中,螢火蟲是其中的一類。
螢火蟲約有1 500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??茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn),螢火蟲的發(fā)光器位于腹部。
這個發(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。
“但是,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問題。因?yàn)?,水母在?/p>
2.關(guān)于仿生學(xué)的知識
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“鼻子”只有一個“鼻孔”與外界相通,內(nèi)含上百個嗅覺神經(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。 從螢火蟲到人工冷光 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”。 在眾多的發(fā)光動物中,螢火蟲是其中的一類。
螢火蟲約有1 500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。 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)出世界上最早的伏打電池。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 “燕子低飛行將雨,蟬鳴雨中天放晴。”
生物的行為與天氣的變化有一定關(guān)系。沿海漁民都知道,生活在沿岸的魚和水母成批地游向大海,就預(yù)示著風(fēng)暴即將來臨。
水母,又叫海蜇,是一種古老的腔腸動物,早在5億年前,它就漂浮在海洋里了。這種低等動物有預(yù)測風(fēng)暴的本能,每當(dāng)風(fēng)暴來臨前,它就游向大海避難去了。
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 (頻率為每秒8—13次),總是風(fēng)暴來臨的前奏曲。這種次聲波人耳無法聽到,小小的水母卻很敏感。
仿生學(xué)家發(fā)現(xiàn),水母的耳朵的共振腔里長著一個細(xì)柄,柄上有個小球,球內(nèi)有塊小小的聽石,。
3.仿生學(xué)知識
1.蒼蠅-----小型氣體分析儀。。
2。螢火蟲-----人工冷光;
3。電魚------伏特電池;
4。水母------水母耳風(fēng)暴預(yù)測儀,
5。蛙眼------電子蛙眼
6。蝙蝠超聲定位器的原理------探路儀”。
7。藍(lán)藻-----光解水的裝置,
8。人體骨胳肌肉系統(tǒng)和生物電控制的研究,——步行機(jī)。
9。動物的爪子------現(xiàn)代起重機(jī)的掛鉤
10。動物的鱗甲------屋頂瓦楞
11。魚的鰭------槳
12。螳螂臂,或鋸齒草------鋸子
13。蒼耳屬植物-------尼龍搭扣。
14。龍蝦-------氣味探測儀。
15。壁虎腳趾------粘性錄音帶
16。貝-----外科手術(shù)的縫合到補(bǔ)船等-
17。鯊魚-----泳衣,
18。-鳥----飛機(jī)
19。魚------潛水艇
4.生物仿生學(xué)
【仿生學(xué)】 仿生學(xué)是研究生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)以為工程技術(shù)提供新的設(shè)計(jì)思想及工作原理的科學(xué)。
仿生學(xué)一詞是1960年由美國斯蒂爾根據(jù)拉丁文“bios”(生命方式的意思)和字尾“nlc”(“具有……的性質(zhì)”的意思)構(gòu)成的。 仿生學(xué)(bionics)在具有生命之意的希臘語bion上,加上有工程技術(shù)涵義的ics而組成的詞。
大約從1960年才開始使用。生物具有的功能迄今比任何人工制造的機(jī)械都優(yōu)越得多,仿生學(xué)就是要在工程上實(shí)現(xiàn)并有效地應(yīng)用生物功能的一門學(xué)科。
例如關(guān)于信息接受(感覺功能)、信息傳遞(神經(jīng)功能)、自動控制系統(tǒng)等,這種生物體的結(jié)構(gòu)與功能在機(jī)械設(shè)計(jì)方面給了很大啟發(fā)??膳e出的仿生學(xué)例子,如將海豚的體形或皮膚結(jié)構(gòu)(游泳時能使身體表面不產(chǎn)生紊流)應(yīng)用到潛艇設(shè)計(jì)原理上。
仿生學(xué)也被認(rèn)為是與控制論有密切關(guān)系的一門學(xué)科,而控制論主要是將生命現(xiàn)象和機(jī)械原理加以比較,進(jìn)行研究和解釋的一門學(xué)科。 蒼蠅,是細(xì)菌的傳播者,誰都討厭它。
可是蒼蠅的楫翅(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30O0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。
自然界形形色色的生物,都有著怎樣的奇異本領(lǐng)?它們的種種本領(lǐng),給了人類哪些啟發(fā)?模仿這些本領(lǐng),人類又可以造出什么樣的機(jī)器?這里要介紹的一門新興科學(xué)——仿生學(xué)。 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)在短短幾十年的時間內(nèi),它的研究成果已經(jīng)非常可觀。
仿生學(xué)的問世開辟了獨(dú)特的技術(shù)發(fā)展道路,也就是向生物界索取藍(lán)圖的道路,它大大開闊了人們的眼界,顯示了極強(qiáng)的生命力。 【連接生物與技術(shù)的橋梁】 自從瓦特(James Watt,1736~1819)在1782年發(fā)明蒸汽機(jī)以后,人們在生產(chǎn)斗爭中獲得了強(qiáng)大的動力。
在工業(yè)技術(shù)方面基本上解決了能量的轉(zhuǎn)換、控制和利用等問題,從而引起了第一次工業(yè)革命,各式各樣的機(jī)器如雨后春筍般的出現(xiàn),工業(yè)技術(shù)的發(fā)展極大地?cái)U(kuò)大和增強(qiáng)了人的體能,使人們從繁重的體力勞動解脫出來。隨著技術(shù)的發(fā)展,人們在蒸汽機(jī)以后又經(jīng)歷了電氣時代并向自動化時代邁進(jìn)。
20世紀(jì)40年代電子計(jì)算機(jī)的問世,更是給人類科學(xué)技術(shù)的寶庫增添了可貴的財(cái)富,它以可靠和高效的本領(lǐng)處理著人們手頭上數(shù)以萬計(jì)的各種信息,使人們從汪洋大海般的數(shù)字、信息中解放出來,使用計(jì)算機(jī)和自動裝置可以使人們在繁雜的生產(chǎn)工序面前變得輕松省力,它們準(zhǔn)確地調(diào)整、控制著生產(chǎn)程序,使產(chǎn)品規(guī)格精確。但是,自動控制裝置是按人們制定的固定程序進(jìn)行工作的,這就使它的控制能力具有很大的局限性。
自動裝置對外界缺乏分析和進(jìn)行靈活反應(yīng)的能力,如果發(fā)生任何意外的情況,自動裝置就要停止工作,甚至發(fā)生意外事故,這就是自動裝置本身所具有的嚴(yán)重缺點(diǎn)。要克服這種缺點(diǎn),無非是使機(jī)器各部件之間,機(jī)器與環(huán)境之間能夠“通訊”,也就是使自動控制裝置具有適應(yīng)內(nèi)外環(huán)境變化的能力。
要解決這一難題,在工程技術(shù)中就要解決如何接受、轉(zhuǎn)換。利用和控制信息的問題。
因此,信息的利用和控制就成為工業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個主要矛盾。如何解決這個矛盾呢?生物界給人類提供了有益的啟示。
人類要從生物系統(tǒng)中獲得啟示,首先需要研究生物和技術(shù)裝置是否存在著共同的特性。1940年出現(xiàn)的調(diào)節(jié)理論,將生物與機(jī)器在一般意義上進(jìn)行對比。
到1944年,一些科學(xué)家已經(jīng)明確了機(jī)器和生物體內(nèi)的通訊、自動控制與統(tǒng)計(jì)力學(xué)等一系列的問題上都是一致的。在這樣的認(rèn)識基礎(chǔ)上,1947年,一個新的學(xué)科——控制論產(chǎn)生了。
控制論(Cybernetics)是從希臘文而來,原意是“掌舵人”。按照控制論的創(chuàng)始人之一維納(Norbef Wiener,1894~1964)給予控制論的定義是“關(guān)于在動物和機(jī)器中控制和通訊”的科學(xué)。
雖然這個定義過于簡單,僅僅是維納關(guān)于控制論經(jīng)典著作的副題,但它直截了當(dāng)?shù)匕讶藗儗ι锖蜋C(jī)器的認(rèn)識聯(lián)系在了一起。 控制論的基本觀點(diǎn)認(rèn)為,動物(尤其是人)與機(jī)器(包括各種通訊、控制、計(jì)算的自動化裝置)之間有一定的共體,也就是在它們具備的控制系統(tǒng)內(nèi)有某些共同的規(guī)律。
根據(jù)控制論研究表明,各種控制系統(tǒng)的控制過程都包含有信息的傳遞、變換與加工過程??刂葡到y(tǒng)工作的正常,取決于信息運(yùn) 行過程的正常。
所謂控制系統(tǒng)是指由被控制的對象及各種控制元件、部件、線路有機(jī)地結(jié)合成有一定控制功能的整體。從信息的觀點(diǎn)來看,控制系統(tǒng)就是一部信息通道的網(wǎng)絡(luò)或體系。
機(jī)器與生物體內(nèi)的控制系統(tǒng)有許多共同之處,于是人們對生。
5.請大家?guī)兔?找出關(guān)于仿生學(xué)的知識
分呢同學(xué)?直升飛機(jī)---蜻蜓雷達(dá) ---蝙蝠,海豚 (同一樓)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”。
科學(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。 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—一塊干膠炮彈。 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. 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30O0多只小眼組成,人們模仿它制成了“蠅眼透鏡”。
“蠅眼透鏡”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。 魚兒在水中有自由來去的本領(lǐng),人們就模仿魚類的形體造船,以木槳仿鰭。
相傳早在大禹時期,我國古代勞動人民觀察魚在水中用尾巴的搖擺而游動、轉(zhuǎn)彎,他們就在船尾上架置木槳。通過反復(fù)的觀察、模仿和實(shí)踐,逐漸改成櫓和舵,增加了船的動力,掌握了使船轉(zhuǎn)彎的手段。
這樣,即使在波濤滾滾的江河中,人們也能讓船只航行自如。 在第一次世界大戰(zhàn)時期,出于軍事上的需要,為使艦艇在水下隱蔽航行而制造出潛水艇。
當(dāng)工程技術(shù)人員在設(shè)計(jì)原始的潛艇時,是先用石塊或鉛塊裝在潛艇上使它下沉,如果需要升至水面,就將攜帶的石塊或鉛塊扔掉,使艇身回到水面來。以后經(jīng)過改進(jìn),在潛艇上采用浮箱交替充水和排水的方法來改變潛艇的重量。
以后又改成壓載水艙,在水艙的上部設(shè)放氣閥,下面設(shè)注水閥,當(dāng)水艙灌滿海水時,艇身重量增加使可它潛入水中。需要緊急下潛時,還有速潛水艙,待艇身潛入水中后,再把速潛水艙內(nèi)的海水排出。
如果一部分壓載水艙充水,另一部分空著,潛水艇可處于半潛狀態(tài)。潛艇要起浮時,將壓縮空氣通入水艙排出海水,艇內(nèi)海水重量減輕后潛艇就可以上浮。
如此優(yōu)越的機(jī)械裝置實(shí)現(xiàn)了潛艇的自由沉浮。但是后來發(fā)現(xiàn)魚類的沉浮系統(tǒng)比人們的發(fā)明要簡單得多,魚的沉浮系統(tǒng)僅僅是充氣的魚鰾。
鰾內(nèi)不受肌肉的控制,而是依靠分泌氧氣進(jìn)入鰾內(nèi)或是重新吸收鰾內(nèi)一部分氧氣來調(diào)節(jié)魚鰾中氣體含量,促使魚體自由沉浮。然而魚類如此巧妙的沉浮系統(tǒng),對于潛艇設(shè)計(jì)師的啟發(fā)和幫助已經(jīng)為時過遲了。
聲音是人們生活中不可缺少的要素。通過語言,人們交流思想和感情,優(yōu)美的音樂使人們獲得藝術(shù)的享受,工程技術(shù)人員還把聲學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)和軍事技術(shù)中,成為頗為重要的信息之一。
自從潛水艇問世以來,隨之而來的就是水面的艦船如何發(fā)現(xiàn)潛艇的位置以防偷襲;而潛艇沉入水中后,也須準(zhǔn)確測定敵船方位和距離以利攻擊。因此,在第一次世界大戰(zhàn)期間,在海洋上,水面與水中敵對雙方的斗爭采用了各種手段。
海軍工程師們也利用聲學(xué)系統(tǒng)作為一個重要的偵察手段。首先采用的是水聽器,也稱噪聲測向儀,通過聽測敵艦航行中所發(fā)出的噪聲來發(fā)現(xiàn)敵艦。
只要周圍水域中有敵艦在航行,機(jī)器與螺旋槳推進(jìn)器便發(fā)出噪聲,通過水聽器就能聽到,能及時發(fā)現(xiàn)敵人。但那時的水聽器很不完善,一般只能收到本身艦只的噪聲,要偵聽敵艦,必須減慢艦只航行速度甚至完全停車才能分辨潛艇的噪音,這樣很不利于戰(zhàn)斗行動。
不久,法國科學(xué)家郎之萬(1872~1946)研究成功利用超聲波反射的性質(zhì)來探測水下艦艇。用一個超聲波發(fā)生器,向水中發(fā)出超聲波后,如果遇到目標(biāo)便反射回來,由接收器收到。
根據(jù)接收回波的時間間隔和方位,便可測出目標(biāo)的方位和距離,這就是所謂的聲納系統(tǒng)。人造聲納系統(tǒng)的發(fā)明及在偵察敵方潛水艇方面獲得的突出成果,曾使人們?yōu)橹@嘆不已。
豈不知遠(yuǎn)在地球上出現(xiàn)人類之前,蝙蝠、海豚早已對“回聲定位”聲納系統(tǒng)應(yīng)用自如了。 在利奧那多·達(dá)·芬奇研究鳥類飛行造出第一個飛行器400年之后,人們經(jīng)過長期反復(fù)的實(shí)踐,終于在1903年發(fā)明了飛機(jī),使人類實(shí)現(xiàn)了飛上天空的夢想。
由于不斷改進(jìn),30年后人們的飛機(jī)不論在速度、高度和飛行距離上都超過了鳥類,顯示了人類的智慧和才能。
6.什么是生物仿生
科技名詞定義 中文名稱:仿生學(xué)英文名稱:bionics定義:涵蓋生物電子學(xué)、生物傳感器、生物仿真材料、生物物理學(xué)、生物電機(jī)和生物大分子的自裝配等的一門交叉學(xué)科。
主要是研究和建立一類人工系統(tǒng),使之具有生命系統(tǒng)的某些特性。所屬學(xué)科:生物化學(xué)與分子生物學(xué)(一級學(xué)科);方法與技術(shù)(二級學(xué)科) 本內(nèi)容由全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會審定公布 仿生學(xué)是指模仿生物建造技術(shù)裝置的科學(xué),它是在上世紀(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)在短短幾十年的時間內(nèi),它的研究成果已經(jīng)非??捎^。
仿生學(xué)的問世開辟了獨(dú)特的技術(shù)發(fā)展道路,也就是向生物界索取藍(lán)圖的道路,它大大開闊了人們的眼界,顯示了極強(qiáng)的生命力。 仿生學(xué) 科技名詞定義 中文名稱:仿生學(xué)英文名稱:bionics定義:涵蓋生物電子學(xué)、生物傳感器、生物仿真材料、生物物理學(xué)、生物電機(jī)和生物大分子的自裝配等的一門交叉學(xué)科。
主要是研究和建立一類人工系統(tǒng),使之具有生命系統(tǒng)的某些特性。所屬學(xué)科:生物化學(xué)與分子生物學(xué)(一級學(xué)科);方法與技術(shù)(二級學(xué)科) 本內(nèi)容由全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會審定公布 百科名片 仿生學(xué)是指模仿生物建造技術(shù)裝置的科學(xué),它是在上世紀(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)在短短幾十年的時間內(nèi),它的研究成果已經(jīng)非??捎^。
仿生學(xué)的問世開辟了獨(dú)特的技術(shù)發(fā)展道路,也就是向生物界索取藍(lán)圖的道路,它大大開闊了人們的眼界,顯示了極強(qiáng)的生命力。 目錄 仿生學(xué)基本概況 人類仿生學(xué)起源 發(fā)人深省的對比 仿生學(xué)重大意義 仿生學(xué)的誕生 研究方法與內(nèi)容 仿生學(xué)研究范圍 仿生學(xué)的例子 展開 編輯本段 仿生學(xué)基本概況 仿生學(xué)是一門模仿生物的特殊本領(lǐng),利用生物的結(jié)構(gòu)和功能原理來研制機(jī)械或各種新技術(shù)的科學(xué)。
仿生學(xué) 仿生學(xué)一詞是1960年由美國斯蒂爾根據(jù)拉丁文“bios(生命方式的意思)”和字尾“nlc('具有……的性質(zhì)'的意思)”構(gòu)成的。 仿生學(xué)(bionics)在具有生命之意的希臘語bion上,加上有工程技術(shù)涵義的ics而組成的詞。
大約從1960年才開始使用。生物具有的功能迄今比任何人工制造的機(jī)械都優(yōu)越得多,仿生學(xué)就是要在工程上實(shí)現(xiàn)并有效地應(yīng)用生物功能的一門學(xué)科。
例如關(guān)于信息接受(感覺功能)、信息傳遞(神經(jīng)功能)、自動控制系統(tǒng)等,這種生物體的結(jié)構(gòu)與功能在機(jī)械設(shè)計(jì)方面給了很大啟發(fā)。可舉出的仿生學(xué)例子,如將海豚的體形或皮膚結(jié)構(gòu)(游泳時能使身體表面不產(chǎn)生紊流)應(yīng)用到潛艇設(shè)計(jì)原理上。
仿生學(xué)也被認(rèn)為是與控制論有密切關(guān)系的一門學(xué)科,而控制論主要是將生命現(xiàn)象和機(jī)械原理加以比較,進(jìn)行研究和解釋的一門學(xué)科。 蒼蠅,是細(xì)菌的傳播者,誰都討厭它。
可是蒼蠅的楫翅(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”是一種新型光學(xué)元件,它的用途很多。
“蠅眼透鏡”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。
自然對方身份的是非得失生物,都有著怎樣的奇異本領(lǐng)?它們的種種本領(lǐng),給了人類什么啟發(fā)?模仿這些本領(lǐng),人類又可以造出什么樣的機(jī)器?這里要介紹的一門新興科學(xué)——仿生學(xué)。 編輯本段 人類仿生學(xué)起源 自古以來,自然界就是人類各種技術(shù)思想、工程原理及重大發(fā)明的源泉。
種類繁多的生物界經(jīng)過長期的進(jìn)化過程,使它們能適應(yīng)環(huán)境的變化,從而得到生存和發(fā)展。勞動創(chuàng)造了人類。
人類以自己直立的身軀、能勞動的雙手、交流情感和思想的語言,在長期的生產(chǎn)實(shí)踐中,促進(jìn)了神經(jīng)系統(tǒng)尤其是大腦獲得了高度發(fā)展。因此,人類無與倫比的能力和智慧遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過生物界的所有類群。
人類通過勞動運(yùn)用聰明的才智和靈巧的雙手制造工具,從而在自然界里獲得更大自由。人類的智慧不僅僅停留在觀察和認(rèn)識生物界上,而且還運(yùn)用人類所獨(dú)有的思維和設(shè)計(jì)能力模仿生物,通過創(chuàng)造性的勞動增加自己的本領(lǐng)。
魚兒在水中有自由來去的本領(lǐng),人們就模仿魚類的形體造船,以木槳仿鰭。相傳早在大禹時期,我國古代勞動人民觀察魚在水中用尾巴的搖擺而游動、轉(zhuǎn)彎,他們就在船尾上架置木槳。
通過反復(fù)的觀察、模仿和實(shí)踐,逐漸改成櫓和舵,增加了船的動力,掌握了使船轉(zhuǎn)彎的手段。這樣,即使在波濤滾滾的江河中,人們也能讓船只航行自如。
鳥兒展翅可在空中自由飛翔。據(jù)《韓非子》記載魯班用竹木作鳥“成而飛之,三日不下”。
然而人們更希望仿制鳥兒的雙翅使自己也飛翔在空中。早在四百多年前,意大利人利奧那多·達(dá)·芬奇和他的助手對鳥。
7.有什么生物被仿生,仿生需要哪些科學(xué)技術(shù)
蝴蝶 五彩的蝴蝶顏色粲然,如重月紋鳳蝶、褐脈金斑蝶等,尤其是螢光翼鳳蝶,其后翊在陽光下時而金黃,時而翠綠,有時還由紫變藍(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稗益。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 甲蟲自衛(wèi)時,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。
這種原理目前已應(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。
蜻蜓 蜻蜓通過翅膀振動可產(chǎn)生不同于周圍大氣的局部不穩(wěn)定氣流,并利用氣流產(chǎn)生的渦流來使自己上升。 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)72公里/小時。
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,常會引起劇烈振動,甚至有時會折斷機(jī)翼而引起飛機(jī)失事。 蜻蜓依靠加重的翅膀在高速飛行時安然無恙,于是人們效仿蜻蜓在飛機(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令人棘手的問題。
為了研究滑翔飛行和碰撞的空氣動力學(xué)以及其飛行的效率,一個四葉驅(qū)動,用遠(yuǎn)程水平儀控制的機(jī)動機(jī)翼(翅膀)模型被研制,并第一次在風(fēng)洞內(nèi)測試了各項(xiàng)飛行參數(shù)。 第二個模型試圖安裝一個以更快頻率飛行的翅膀,達(dá)到每秒18次震動的速度。
有特色的是,這個模型采用了可變可調(diào)節(jié)前后兩對機(jī)翼之間相差的裝置。 研究的中心和長遠(yuǎn)目標(biāo),是要研究使用“翅膀”驅(qū)動的飛機(jī)表現(xiàn),以及與傳統(tǒng)的螺旋推動器驅(qū)動的飛機(jī)效率的比較等等。
蒼蠅 家蠅的特別之處在于它的快速的飛行技術(shù),這使得它很難被人類抓住。即使在它的后面也很難接近它。
它設(shè)想到了每一種情況,非常小心,并能快速移動。那么,它是怎么做到的呢? 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,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,大在改進(jìn)了飛機(jī)的飛行性能,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)彎時也萬無一失。
蒼蠅的復(fù)眼包含4000個可獨(dú)立成像的單眼,能看清幾乎360度范圍內(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像機(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,目前已廣泛應(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 蜂巢由一個個排列整齊的六棱柱形小蜂房組成,每個小蜂房的底部由3個相同的菱形組成,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。
8.知道了仿生學(xué)所得到的知識
仿生學(xué)與遺傳學(xué)的整合是系統(tǒng)生物工程(systems bio-engineering)的理念,也就是發(fā)展遺傳工程的仿生學(xué)。人工基因重組、轉(zhuǎn)基因技術(shù)是自然重組、基因轉(zhuǎn)移的模仿,還天然藥物分子、生物高分子的人工合成是分子水平的仿生,人工神經(jīng)元、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、細(xì)胞自動機(jī)是細(xì)胞系統(tǒng)水平的仿生,跟隨單基因遺傳學(xué)、單基因轉(zhuǎn)移發(fā)展到多基因系統(tǒng)調(diào)控研究的系統(tǒng)遺傳學(xué)(system genetics)、多基因轉(zhuǎn)基因的合成生物學(xué)(synthetic biology),以及納米生物技術(shù)(nano-biotechnology)、生物計(jì)算(bio - computation、DNA計(jì)算機(jī)技術(shù)的系統(tǒng)生物工程發(fā)展,仿生學(xué)已經(jīng)全面發(fā)展到一個從分子、細(xì)胞到器官的人工生物系統(tǒng)(artificial biosystem)開發(fā)的時代。
人類的發(fā)明——來自動物的靈感科學(xué)家根據(jù)火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?;鸺绽玫氖撬?、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??茖W(xué)家研究青蛙的眼睛,發(fā)明了電子蛙眼。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。人類還利用蛙跳的原理設(shè)計(jì)了蛤蟆夯(hang)。人類模仿警犬的高靈敏嗅覺制成了用于偵緝的“電子警犬”。
仿生與高科技 科學(xué)家通過對海豚游泳阻力小的研究發(fā)明了能提高魚雷航速的人工海豚皮;以及模仿袋鼠在沙漠運(yùn)動形式的無輪汽車(跳躍機(jī))等。
前蘇聯(lián)科學(xué)院動物研究所的科學(xué)家在企鵝王的啟示下,他們設(shè)計(jì)了一種新型汽車--“企鵝王”牌極地越野汽車。這種汽車的寬闊的底部,直接貼在雪面上,用輪勺撐動著前進(jìn),行駛速度可達(dá)50公里/小時。
科學(xué)家模仿昆蟲制造了太空機(jī)器人。
澳大利亞國立大學(xué)的一個科研小組通過對幾種昆蟲的研究,已經(jīng)研制出一個小型的導(dǎo)航和飛行控制裝置。這種裝置可以用來裝備用于火星考察的小型飛行器。
英國科學(xué)家在仿生學(xué)啟發(fā)下,正在研制一種可以靠尾鰭擺動以S形“游水”的潛艇新式潛艇的主要創(chuàng)新之處是使用了被稱為“象鼻致動器”的裝置?!跋蟊恰庇梢唤M用薄而柔軟的材料做成的軟管組成,模仿肌肉活動,推動鰭的運(yùn)動。這種新式潛艇可以充當(dāng)水底掃雷潛艇,用來對付最輕微的聲響或干擾便會引爆的水雷。