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    仿生學舉例娃眼(仿生學舉例)

    導讀 大家好,小霞來為大家解答以上的問題。仿生學舉例娃眼,仿生學舉例這個很多人還不知道,現在讓我們一起來看看吧!1、仿生學蒼蠅,是細菌的傳

    大家好,小霞來為大家解答以上的問題。仿生學舉例娃眼,仿生學舉例這個很多人還不知道,現在讓我們一起來看看吧!

    1、仿生學蒼蠅,是細菌的傳播者,誰都討厭它。

    2、可是蒼蠅的楫翅(又叫平衡棒)是“天然導航儀”,人們模仿它制成了“振動陀螺儀”。

    3、這種儀器目前已經應用在火箭和高速飛機上,實現了自動駕駛。

    4、蒼蠅的眼睛是一種“復眼”,由30O0多只小眼組成,人們模仿它制成了“蠅眼透鏡”。

    5、“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”,一次就能照出千百張相同的相片。

    6、這種照相機已經用于印刷制版和大量復制電子計算機的微小電路,大大提高了工效和質量。

    7、“蠅眼透鏡”是一種新型光學元件,它的用途很多。

    8、 魚兒在水中有自由來去的本領,人們就模仿魚類的形體造船,以木槳仿鰭。

    9、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、轉彎,他們就在船尾上架置木槳。

    10、通過反復的觀察、模仿和實踐,逐漸改成櫓和舵,增加了船的動力,掌握了使船轉彎的手段。

    11、這樣,即使在波濤滾滾的江河中,人們也能讓船只航行自如。

    12、 在第一次世界大戰時期,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。

    13、當工程技術人員在設計原始的潛艇時,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。

    14、以后經過改進,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。

    15、以后又改成壓載水艙,在水艙的上部設放氣閥,下面設注水閥,當水艙灌滿海水時,艇身重量增加使可它潛入水中。

    16、需要緊急下潛時,還有速潛水艙,待艇身潛入水中后,再把速潛水艙內的海水排出。

    17、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。

    18、潛艇要起浮時,將壓縮空氣通入水艙排出海水,艇內海水重量減輕后潛艇就可以上浮。

    19、如此優越的機械裝置實現了潛艇的自由沉浮。

    20、但是后來發現魚類的沉浮系統比人們的發明要簡單得多,魚的沉浮系統僅僅是充氣的魚鰾。

    21、鰾內不受肌肉的控制,而是依靠分泌氧氣進入鰾內或是重新吸收鰾內一部分氧氣來調節魚鰾中氣體含量,促使魚體自由沉浮。

    22、然而魚類如此巧妙的沉浮系統,對于潛艇設計師的啟發和幫助已經為時過遲了。

    23、 聲音是人們生活中不可缺少的要素。

    24、通過語言,人們交流思想和感情,優美的音樂使人們獲得藝術的享受,工程技術人員還把聲學系統應用在工業生產和軍事技術中,成為頗為重要的信息之一。

    25、自從潛水艇問世以來,隨之而來的就是水面的艦船如何發現潛艇的位置以防偷襲;而潛艇沉入水中后,也須準確測定敵船方位和距離以利攻擊。

    26、因此,在第一次世界大戰期間,在海洋上,水面與水中敵對雙方的斗爭采用了各種手段。

    27、海軍工程師們也利用聲學系統作為一個重要的偵察手段。

    28、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出的噪聲來發現敵艦。

    29、只要周圍水域中有敵艦在航行,機器與螺旋槳推進器便發出噪聲,通過水聽器就能聽到,能及時發現敵人。

    30、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,這樣很不利于戰斗行動。

    31、不久,法國科學家郎之萬(1872~1946)研究成功利用超聲波反射的性質來探測水下艦艇。

    32、用一個超聲波發生器,向水中發出超聲波后,如果遇到目標便反射回來,由接收器收到。

    33、根據接收回波的時間間隔和方位,便可測出目標的方位和距離,這就是所謂的聲納系統。

    34、人造聲納系統的發明及在偵察敵方潛水艇方面獲得的突出成果,曾使人們為之驚嘆不已。

    35、豈不知遠在地球上出現人類之前,蝙蝠、海豚早已對“回聲定位”聲納系統應用自如了。

    36、 在利奧那多?達?芬奇研究鳥類飛行造出第一個飛行器400年之后,人們經過長期反復的實踐,終于在1903年發明了飛機,使人類實現了飛上天空的夢想。

    37、由于不斷改進,30年后人們的飛機不論在速度、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。

    38、但是在繼續研制飛行更快更高的飛機時,設計師又碰到了一個難題,就是氣體動力學中的顫振現象。

    39、當飛機飛行時,機翼發生有害的振動,飛行越快,機翼的顫振越強烈,甚至使機翼折斷,造成飛機墜落,許多試飛的飛行員因而喪生。

    40、飛機設計師們為此花費了巨大的精力研究消除有害的顫振現象,經過長時間的努力才找到解決這一難題的方法。

    41、就在機翼前緣的遠端上安放一個加重裝置,這樣就把有害的振動消除了。

    42、可是,昆蟲早在三億年以前就飛翔在空中了,它們也毫不例外地受到顫振的危害,經過長期的進化,昆蟲早已成功地獲得防止顫振的方法。

    43、生物學家在研究蜻蜓翅膀時,發現在每個翅膀前緣的上方都有一塊深色的角質加厚區——翼眼或稱翅痣。

    44、如果把翼眼去掉,飛行就變得蕩來蕩去。

    45、實驗證明正是翼眼的角質組織使蜻蜓飛行的翅膀消除了顫振的危害,這與設計師高超的發明何等相似。

    46、假如設計師們先向昆蟲學習翼眼的功用,獲得有益于解決顫振的設計思想,就可似避免長期的探索和人員的犧牲了。

    47、面對蜻蜓翅膀的翼眼,飛機設計師大有相見恨晚之感!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。

    48、科學家通過對蝴蝶色彩的研究,為軍事防御帶來了極大的稗益。

    49、在二戰期間,德軍包圍了列寧格勒,企圖用轟炸機摧毀其軍事目標和其他防御設施。

    50、蘇聯昆蟲學家施萬維奇根據當時人們對偽裝缺乏認識的情況,提出利用蝴蝶的色彩在花叢中不易被發現的道理,在軍事設施上覆蓋蝴蝶花紋般的偽裝。

    51、因此,盡管德軍費盡心機,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實的基礎。

    52、根據同樣的原理,后來人們還生產出了迷彩服,大大減少了戰斗中的傷亡。

    53、 甲蟲 甲蟲自衛時,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。

    54、科學家將其解剖后發現甲蟲體內有3個小室,分別儲有二元酚溶液、雙氧水和生物酶。

    55、二元酚和雙氧水流到第三小室與生物酶混合發生化學反應,瞬間就成為100℃的毒液,并迅速射出。

    56、這種原理目前已應用于軍事技術中。

    57、二戰期間,德國納粹為了戰爭的需要,據此機理制造出了一種功率極大且性能安全可靠的新型發動機,安裝在飛航式導彈上,使之飛行速度加快,安全穩定,命中率提高,英國倫敦在受其轟炸時損失慘重。

    58、美國軍事專家受甲蟲噴射原理的啟發研制出了先進的二元化武器。

    59、這種武器將兩種或多種能產生毒劑的化學物質分裝在兩個隔開的容器中,炮彈發射后隔膜破裂,兩種毒劑中間體在彈體飛行的8—10秒內混合并發生反應,在到達目標的瞬間生成致命的毒劑以殺傷敵人。

    60、它們易于生產、儲存、運輸,安全且不易失效。

    61、螢火蟲可將化學能直接轉變成光能,且轉化效率達100%,而普通電燈的發光效率只有6%。

    62、人們模仿螢火蟲的發光原理制成的冷光源可將發光效率提高十幾倍,大大節約了能量。

    63、另外,根據甲蟲的視動反應機制研制成功的空對地速度計已成功地應用于航空事業中。

    64、 蜻蜓 蜻蜓通過翅膀振動可產生不同于周圍大氣的局部不穩定氣流,并利用氣流產生的渦流來使自己上升。

    65、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飛行,其向前飛行速度可達72公里/小時。

    66、此外,蜻蜓的飛行行為簡單,僅靠兩對翅膀不停地拍打。

    67、科學家據此結構基礎研制成功了直升飛機。

    68、飛機在高速飛行時,常會引起劇烈振動,甚至有時會折斷機翼而引起飛機失事。

    69、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。

    70、 蒼蠅 家蠅的特別之處在于它的快速的飛行技術,這使得它很難被人類抓住。

    71、即使在它的后面也很難接近它。

    72、它設想到了每一種情況,非常小心,并能快速移動。

    73、那么,它是怎么做到的呢? 昆蟲學家研究發現,蒼蠅的后翅退化成一對平衡棒。

    74、當它飛行時,平衡棒以一定的頻率進行機械振動,可以調節翅膀的運動方向,是保持蒼蠅身體平衡導航儀。

    75、科學家據此原理研制成一代新型導航儀——振動陀螺儀,大在改進了飛機的飛行性能,可使飛機自動停止危險的滾翻飛行,在機體強烈傾斜時還能自動恢復平衡,即使是飛機在最復雜的急轉彎時也萬無一失。

    76、蒼蠅的復眼包含4000個可獨立成像的單眼,能看清幾乎360度范圍內的物體。

    77、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,在軍事、醫學、航空、航天上被廣泛應用。

    78、蒼蠅的嗅覺特別靈敏并能對數十種氣味進行快速分析且可立即作出反應。

    79、科學家根據蒼蠅嗅覺器官的結構,把各種化學反應轉變成電脈沖的方式,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、生產的安全系數更為準確、可靠。

    80、 從螢火蟲到人工冷光; 2、水母耳朵的結構和功能,設計了水母耳風暴預測儀,能提前15小時對風暴作出預報,對航海和漁業的安全都有重要意義。

    81、 3、人們根據蛙眼的視覺原理,已研制成功一種電子蛙眼。

    82、這種電子蛙眼能像真的蛙眼那樣,準確無誤地識別出特定形狀的物體。

    83、把電子蛙眼裝入雷達系統后,雷達抗干擾能力大大提高。

    84、這種雷達系統能快速而準確地識別出特定形狀的飛機、艦船和導彈等。

    85、特別是能夠區別真假導彈,防止以假亂真。

    86、電子蛙眼還廣泛應用在機場及交通要道上。

    87、在機場,它能監視飛機的起飛與降落,若發現飛機將要發生碰撞,能及時發出警報。

    88、在交通要道,它能指揮車輛的行駛,防止車輛碰撞事故的發生。

    89、 4、根據蝙蝠超聲定位器的原理,人們還仿制了盲人用的“探路儀”。

    90、這種探路儀內裝一個超聲波發射器,盲人帶著它可以發現電桿、臺階、橋上的人等。

    91、如今,有類似作用的“超聲眼鏡”也已制成。

    92、 5、模擬藍藻的不完全光合器,將設計出仿生光解水的裝置,從而可獲得大量的氫氣。

    93、6、現代起重機的掛鉤起源于許多動物的爪子。

    94、 7、屋頂瓦楞模仿動物的鱗甲。

    95、 8、船槳模仿的是魚的鰭。

    96、 9、鋸子學的是螳螂臂,或鋸齒草。

    97、 自己選哈!悉尼歌劇院的屋頂結構從蝙蝠身上得到啟發制成雷達模仿長頸鹿供血方式制造抗荷服雷達仿蝙蝠【發人深省的對比】 人類仿生的行為雖然早有雛型,但是在20世紀40年代以前,人們并沒有自覺地把生物作為設計思想和創造發明的源泉。

    98、科學家對于生物學的研究也只停留在描述生物體精巧的結構和完美的功能上。

    99、而工程技術人員更多的依賴于他們卓越的智慧,辛辛苦苦的努力,進行著人工發明。

    100、他們很少有意識的向生物界學習。

    101、但是,以下幾個事實可以說明:人們在技術上遇到的某些難題,生物界早在千百萬年前就曾出現,而且在進化過程中就已解決了,然而人類卻沒有從生物界得到應有的啟示。

    102、 在第一次世界大戰時期,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。

    103、當工程技術人員在設計原始的潛艇時,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。

    104、以后經過改進,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。

    105、以后又改成壓載水艙,在水艙的上部設放氣閥,下面設注水閥,當水艙灌滿海水時,艇身重量增加使它潛入水中。

    106、需要緊急下潛時,還有速潛水艙,待艇身潛入水中后,再把速潛水艙內的海水排出。

    107、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。

    108、潛艇要起浮時,將壓縮空氣通入水艙排出海水,艇內海水重量減輕后潛艇就可以上浮。

    109、如此優越的機械裝置實現了潛艇的自由沉浮。

    110、但是后來發現魚類的沉浮系統比人們的發明要簡單得多,魚的沉浮系統僅僅是充氣的魚鰾。

    111、鰾內不受肌肉的控制,而是依靠分泌氧氣進入鰾內或是重新吸收鰾內一部分氧氣來調節魚鰾中氣體含量,促使魚體自由沉浮。

    112、然而魚類如此巧妙的沉浮系統,對于潛艇設計師的啟發和幫助已經為時過遲了。

    113、 聲音是人們生活中不可缺少的要素。

    114、通過語言,人們交流思想和感情,優美的音樂使人們獲得藝術的享受,工程技術人員還把聲學系統應用在工業生產和軍事技術中,成為頗為重要的信息之一。

    115、自從潛水艇問世以來,隨之而來的就是水面的艦船如何發現潛艇的位置以防偷襲;而潛艇沉入水中后,也須準確測定敵船方位和距離以利攻擊。

    116、因此,在第一次世界大戰期間,在海洋上,水面與水中敵對雙方的斗爭采用了各種手段。

    117、海軍工程師們也利用聲學系統作為一個重要的偵察手段。

    118、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出的噪聲來發現敵艦。

    119、只要周圍水域中有敵艦在航行,機器與螺旋槳推進器便發出噪聲,通過水聽器就能聽到,能及時發現敵人。

    120、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,這樣很不利于戰斗行動。

    121、不久,法國科學家郎之萬(1872~1946)研究成功利用超聲波反射的性質來探測水下艦艇。

    122、用一個超聲波發生器,向水中發出超聲波后,如果遇到目標便反射回來,由接收器收到。

    123、根據接收回波的時間間隔和方位,便可測出目標的方位和距離,這就是所謂的聲納系統。

    124、人造聲納系統的發明及在偵察敵方潛水艇方面獲得的突出成果,曾使人們為之驚嘆不已。

    125、豈不知遠在地球上出現人類之前,蝙蝠、海豚早已對“回聲定位”聲納系統應用自如了。

    126、 生物在漫長的年代里就是生活在被聲音包圍的自然界中,它們利用聲音尋食,逃避敵害和求偶繁殖。

    127、因此,聲音是生物賴以生存的一種重要信息。

    128、意大利科學家斯帕蘭捷很早以前就發現蝙蝠能在完全黑暗中任意飛行,既能躲避障礙物也能捕食在飛行中的昆蟲,但是塞住蝙蝠的雙耳、封住它的嘴后,它們在黑暗中就寸步難行了。

    129、面對這些事實,斯帕蘭捷提出了一個使人們難以接受的結論:蝙蝠能用耳朵與嘴“看東西”。

    130、它們能夠用嘴發出超聲波后,在超聲波接觸到障礙物反射回來時,用雙耳接收到。

    131、第一次世界大戰結束后,1920年,哈臺認為蝙蝠發出聲音信號的頻率超出人耳的聽覺范圍。

    132、并提出蝙蝠對目標的定位方法與第一次世界大戰時郎之萬發明的用超聲波回波定位的方法相同。

    133、遺憾的是,哈臺的提示并未引起人們的重視,而工程師們對于蝙蝠具有“回聲定位”的技術是難以相信的。

    134、直到1983年采用了電子測量器,才完完全全證實蝙蝠就是以發出超聲波來定位的。

    135、但是這對于早期雷達和聲納的發明已經不能有所幫助了。

    136、 另一個事例是人們對于昆蟲行為為時過晚的研究。

    137、在利奧那多·達·芬奇研究鳥類飛行造出第一個飛行器400年之后,人們經過長期反復的實踐,終于在1903年發明了飛機,使人類實現了飛上天空的夢想。

    138、由于不斷改進,30年后人們的飛機不論在速度、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。

    139、但是在繼續研制飛行更快更高的飛機時,設計師又碰到了一個難題,就是氣體動力學中的顫振現象。

    140、當飛機飛行時,機翼發生有害的振動,飛行越快,機翼的顫振越強烈,甚至使機翼折斷,造成飛機墜落,許多試飛的飛行員因而喪生。

    141、飛機設計師們為此花費了巨大的精力研究消除有害的顫振現象,經過長時間的努力才找到解決這一難題的方法。

    142、就在機翼前緣的遠端上安放一個加重裝置,這樣就把有害的振動消除了。

    143、可是,昆蟲早在三億年以前就飛翔在空中了,它們也毫不例外地受到顫振的危害,經過長期的進化,昆蟲早已成功地獲得防止顫振的方法。

    144、生物學家在研究蜻蜓翅膀時,發現在每個翅膀前緣的上方都有一塊深色的角質加厚區——翼眼或稱翅痣。

    145、如果把翼眼去掉,飛行就變得蕩來蕩去。

    146、實驗證明正是翼眼的角質組織使蜻蜓飛行的翅膀消除了顫振的危害,這與設計師高超的發明何等相似。

    147、假如設計師們先向昆蟲學習翼眼的功用,獲得有益于解決顫振的設計思想,就可似避免長期的探索和人員的犧牲了。

    148、面對蜻蜓翅膀的翼眼,飛機設計師大有相見恨晚之感! 以上這三個事例發人深省,也使人們受到了很大啟發。

    149、早在地球上出現人類之前,各種生物已在大自然中生活了億萬年,在它們為生存而斗爭的長期進化中,獲得了與大自然相適應的能力。

    150、生物學的研究可以說明,生物在進化過程中形成的極其精確和完善的機制,使它們具備了適應內外環境變化的能力。

    151、生物界具有許多卓有成效的本領。

    152、如體內的生物合成、能量轉換、信息的接受和傳遞、對外界的識別、導航、定向計算和綜合等,顯示出許多機器所不可比擬的優越之處。

    153、生物的小巧、靈敏、快速、高效、可靠和抗干擾性實在令人驚嘆不已。

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