植物仿生學的發明（植物仿生學）

大家好，我是小華，我來為大家解答以上問題。植物仿生學的發明，植物仿生學很多人還不知道，現在讓我們一起來看看吧！

1、

1、1 源于“葉”的靈感

2、1．1 葉形的啟示 ?相傳春秋戰國時代(公元前450-500年)的魯國工匠魯班,在上山伐木途中,手指被茅草劃破,他仔細觀察發現,原來茅草葉子兩邊長著鋒利的鋸齒,于是受到啟發.經反復實踐,制成人類史上第一架帶有鋸齒的木工鋸.

3、1．2 葉脈的啟示 ?浮水植物王蓮有“水中花王”之稱.一個體重35kg的人坐在上面也不會下沉.原來王蓮圓形葉片的直徑可達1～2．5m,背面有許多相互交錯的葉脈骨架結構,里面還有氣室使得葉子穩定地浮在水面.受葉脈支撐作用的啟發,英國著名建筑師約瑟,以鋼鐵和玻璃為建材,設計了一座頂棚跨度很大的展覽大廳──“水晶宮”,它既輕巧、雄偉又經濟耐用,不僅成就了1851年的第一屆世博會,也為近現代功能主義建筑構建了雛形.

4、1．3 葉序的啟示 ?德國波恩大學的科研人員發現,蓮葉上有許多非常微小的絨毛和蠟質凸起物.這種粗糙的葉片是干凈的,而表面光滑的葉片反而需要清洗.模仿蓮葉的自凈原理,人們開發出具有防污功能的自凈涂層產品,其表面會形成類似茶葉的凹凸形貌,構筑一層疏水層.這樣一來,灰塵顆粒只好在涂層表面“懸空而立”,并最終在風雨沖刷下“一掃而凈”.此外,葉面形狀也啟迪了人們的思維.椰子樹很高,葉片巨大,但每遇颶風和暴雨也很少被折斷.研究發現,椰子葉面呈“之”字形,可以承受更大的壓力.據此,建筑師設計出了結構薄、面積大的樓房頂棚、薄狀石棉板等.

5、2 源于“莖”的靈感

6、2．1 節與節間的啟示 ?禾本科植物竹子,其竹節處有橫隔相連,與竹身構成一個整體,這對中空細長的竹竿的剛度和穩定性,可以協調變形,共同參與抗彎作用,這對于中空細長的竹竿的剛度和穩定性很有意義.受到植物莖節生長的啟發,人們發明了“春筍建筑法”,把每一層墻板從高度上分成三四段預制好,然后用液壓頂以1m的行程,反復頂升,可以很快“長”成設計的建筑.又如,自行車車架“空心管”的設計靈感正來自于麥稈,借鑒其“空心”結構,卻支持比它重幾倍的麥穗力學原理,制成的自行車既有足夠的強度,又減輕了車身的重量.

7、2．2 莖形態的啟示 ?云杉生長于高寒濕潤之巔,它之所以可以適應山上長年累月的狂風襲擊,達到數百余年的樹齡,是因為其樹干底部直徑顯著增大,形成一個圓錐形,這樣既減輕了自重,又加強了穩定性.人們模仿云杉對大風的適應性特點,把建造在山頂上的電視塔設計成類似圓錐體,就能抵抗住大風襲擊.同樣,所有的塔或高煙囪,甚至超高層建筑幾乎無一例外地采用底大頂小的形狀.

8、2．3 年輪的啟示 ?木本植物的年輪狀結構,是生理系統在溫和的條件下無粘結的緩慢而漸進形成.科學家們正在研究開發仿年輪結構的殼聚糖棒材.這種材質具有同心筒狀層疊結構,具有較高的力學強度,有望作為骨折處的固定材料.

9、3 源于“花”的靈感

10、3．1 花序的啟示 ?向日葵又名朝陽花,它的最大特點就是向陽而生,以便吸收到盡可能多的陽光.德國建筑學家從向日葵上獲得靈感,建成了一幢能隨太陽轉動的向日葵旋轉房屋.它裝有如同雷達一樣的紅外線跟蹤器,只要天一亮,房屋上的馬達就開始啟動,使房屋迎著太陽緩慢轉動,始終與太陽保持最佳角度,使陽光最大限度地照進屋內.夜間,房屋又在不知不覺中慢慢復位.這種建筑能夠充分利用太陽能,保證房屋的日常供熱和用電.因為在房頂上安置了太陽能電池和聚光鏡,所以建筑物能將光能儲存起來,供陰雨天和夜晚使用.

11、3．2 花形的啟示 ?凌霄花,形狀似鐘,又似喇叭,開口廣大,尾部狹長,這個結構可以更充分地吸收大自然的能量.科學家模擬凌霄花的形狀制成了微波收集器,闊口窄尾的微波收集器,靈敏度異常高,可以盡可能搜索到目標微波,并把微波承載的能量、信息收集起來,根據實際需要,或存儲下來當作綠色能源,或將其轉換成數字信號,收看視頻節目提供科學研究的樣本等.

12、3．3 花色的啟示 ?17世紀英國著名的化學家羅伯特·波義耳發明的“波義耳”試紙開啟了化學中指示劑歷史的先河.一次偶然的機會,波義耳將鹽酸濺到紫羅蘭花上,花色就由紫色變成了紅色.他便饒有興趣地取來各種酸做試驗,結果發現,各種酸類都能使紫羅蘭變成紅色.于是,在紫羅蘭開花的季節里收集了大量的紫羅蘭花瓣,將花瓣泡出浸液來.需要使用的時候,就往被試的溶液里滴進一滴紫羅蘭浸液.就這樣他發明的“指示劑”誕生了.后來為了更方便使用,他用石蕊浸液把紙浸透,再把紙烘干.要用時只需將一小塊紙片放進被檢驗的溶液里,根據紙的顏色變化就能知道這種溶液是呈酸性還是堿性,從而成為pH試紙的雛形.

13、4 源于“果實”的靈感

14、尼龍搭扣的誕生是從果實中受到啟發的經典案例.它的發明者是瑞士工程師喬治·德·梅斯特拉爾.20世紀40年代末,他經常帶著自己的愛犬到森林中漫步,每次返回時他都發現褲子和狗身上粘滿了蒼耳、牛蒡等刺果.受到好奇心的驅使,喬治用顯微鏡觀察刺果,發現無數的小鉤子在有毛圈結構的褲料上,不能輕易脫落.經過8年的實驗,終于發明了既容易系上又容易解開的尼龍搭扣.再如,古代有一種可以阻止騎兵前進的武器叫鐵蒺藜,這種武器的原形就來源于植物中蒺藜科的一種雜草的果實,它的刺非常的堅硬,以至于如果馬蹄踏上都會被刺到,所以有人就把鐵作成蒺藜果的形狀用以御敵.

15、5 源于“根”的靈感

16、“鋼筋混泥土”的發明源于植物根系的特點.法國園藝師約瑟夫·莫尼哀為了解決養花的大陶盆不結實的問題,他曾先后試用木材和水泥來做花盆,但效果都不理想.他依然經常為園藝場中水泥制成的蓄水池和花壇被撞壞而煩惱.一日,他不慎將花盆再次撞壞,郁悶至極的前去收拾殘花時,他下意識地注意到,土壤雖然松散,卻能在植物交叉延伸的根須四周黏結聚集到一起.受此啟發,他試著用舊鐵絲仿造植物的根系織成交叉結構,再用水泥、石子澆鑄在一起,砌成花壇、水池牢固度大大加強,這也為鋼筋混凝土結構的制作提供了思路.

17、來源：https://www.zybang.com/question/fd69d67d9a7c0b56daccec59138dd9a4.html?ssl=1

本文到此講解完畢了，希望對大家有幫助。