人类从大自然中受到过哪些启发,有什么发明创造?

人类从大自然中受到过哪些启发,有什么发明创造?
09-08-27  山前那个贼 发布
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    bavgyudjl

    阿里i席学刚 赞成

    类的发明——来自动物的灵感 船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿。 科学家根据野猪的鼻子测毒的奇特本领制成了世界上第一批防毒面具。 火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理。 科研人员通过研究变色龙的变色本领,为部队研制出了不少军事伪装装备。 科学家研究青蛙的眼睛,发明了电子蛙眼。 美国空军通过毒蛇的“热眼”功能,研究开发出了微型热传感器。 人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯(hang)。 人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬”。 仿生与高科技 现代的雷达——一种无线电定位和测距装置:科学家研究发现蝙蝠不是靠眼睛,而是靠嘴、喉和耳朵组成的回声定位系统。因为蝙蝠在飞行时发出超声波,又能觉察出障碍物反射回来的超声波。科学家据此设计出了现代的雷达——一种无线电定位和测距装置 科学家通过对海豚游泳阻力小的研究发明了能提高鱼雷航速的人工海豚皮;以及模仿袋鼠在沙漠运动形式的无轮汽车(跳跃机)等。 前苏联科学院动物研究所的科学家在企鹅的启示下,他们设计了一种新型汽车--“企鹅”牌极地越野汽车。这种汽车的宽阔的底部,直接贴在雪面上,用轮勺撑动着前进,行驶速度可达50公里/小时。 科学家模仿昆虫制造了太空机器人。 澳大利亚国立大学的一个科研小组通过对几种昆虫的研究,已经研制出一个小型的导航和飞行控制装置。这种装置可以用来装备用于火星考察的小型飞行器。 英国科学家在仿生学启发下,正在研制一种可以靠尾鳍摆动以S形“游水”的潜艇新式潜艇的主要创新之处是使用了被称为“象鼻致动器”的装置。“象鼻”由一组用薄而柔软的材料做成的软管组成,模仿肌肉活动,推动鳍的运动。这种新式潜艇可以充当水底扫雷潜艇,用来对付最轻微的声响或干扰便会引爆的水雷。(《中国国防报》) 一教师发明六边形课桌 学生们称道“其乐无穷” 宁波市 一青年教师陈董发明一种六边形桌面的新型课桌,取代了教坛长期沿袭的传统长方形课桌。 陈董接受采访时说,设计这种新课桌的构思,受到了仿生学理论的启发,大自然中,六边形的蜂巢结构巧夺天工,六边形的雪花品体千姿百态……课桌桌面改革为六边形后,组合灵活、外观悦目,可以有效利用有限空间,活跃教室气氛,受到学生欢迎。现至诚学校小学各班组已全面推广使用六边形课桌。 鱼儿在水中有自由来去的本领,人们就模仿鱼类的形体造船,以木桨仿鳍。相传早在大禹时期,我国古代劳动人民观察鱼在水中用尾巴的摇摆而游动、转弯,他们就在船尾上架置木桨。通过反复的观察、模仿和实践,逐渐改成橹和舵,增加了船的动力,掌握了使船转弯的手段。这样,即使在波涛滚滚的江河中,人们也能让船只航行自如。 苍蝇的楫翅(又叫平衡棒)是“天然导航仪”,人们模仿它制成了“振动陀螺仪”。这种仪器目前已经应用在火箭和高速飞机上,实现了自动驾驶。 苍蝇的眼睛是一种“复眼”,由30O0多只小眼组成,人们模仿它制成了“蝇眼透镜”。“蝇眼透镜”是用几百或者几千块小透镜整齐排列组合而成的,用它作镜头可以制成“蝇眼照相机”,一次就能照出千百张相同的相片。这种照相机已经用于印刷制版和大量复制电子计算机的微小电路,大大提高了工效和质量。“蝇眼透镜”是一种新型光学元件,它的用途很多。 鸟类的翅膀具有许多特殊功能和结构,使得它们不仅善于飞行,而且会表演许多“特技”,这些特技还是目前人类的技术难以达到的。小小的蜂鸟是鸟中的“直升机”,它既可以垂直起落,又可以退着飞。在吮吸花蜜时,它不像蜜蜂那样停落在花上,而是悬停于空中。这是多么巧妙的飞行啊。制造具有蜂鸟飞行特性的垂直起落飞机,已经成为许多飞机设计师梦寐以求的愿望。 在企鹅的启示下,人们设计了一种新型汽车“企鹅牌极地越野汽车”。这种汽车用宽阔的底部贴在雪面上,用轮勺推动前进,这样不仅解决了极地运输问题,而且也可以在泥泞地带行驶。 苍蝇的眼睛,发明了蝇眼摄象机。 苍蝇的灵敏感知,发明了危险探测仪,用在危险工作场所 鹰的滑翔技巧,发明了滑翔机。 鸟类的留线造型,改变了飞机的外型,更符合空气动力学。 鸟类的骨头,改进了飞行器的骨架结构,更轻,强度更高。 蝙蝠和海豚的声波探测,发明了超声波雷达。 飞机靠雷达在夜间飞行是人们从蝙蝠身上受到的启示 仙人掌、蚂蚁,这些自然的事物随处可见,因此它们并不稀奇,但你可别小看它们。 你是否看过一群小小的蚂蚁,在墙壁爬动著?它们时时抬著像沙子一般小的食物,成群结队的走动。那细小的身材,生命十分柔弱,只要被人一压,它的一生,可能就这样结束。蚂蚁虽然渺小,但非常团结。一只蚂蚁找到食物,由於食物的体积太大,自己无法搬运,它便立刻回巢,通知夥伴,大家一起团结起来,就能成功了。我们也是一样,如果不能团结,像一盘散沙一样,一点力量都没有;如果能合作,在做人处世上就能屹立不摇。 仙人掌生活在沙漠地区,那里酷热无比,还有许多恶毒的猛兽,处境十分危险。但是仙人掌生活在那里许久,却不见它绝种,这是因为它为了适应险恶的环境,长出了尖锐的刺,使动物们无可奈何。这似乎告诉我们,必须克服困难,外在艰苦的环境,要靠自己坚强的毅力去解决。俗语说:「天下无难事,只怕有心人。」就是这个道理。 大自然中,给我们的启示实在太多了,只要用心体会,都能让我们对生命有更深一层的体认,像仙人掌、蚂蚁,不都是很好的例子吗?

    09-08-27 | 添加评论 | 打赏

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    红棉仙子

    大自然给我们的启示有很多,其中有一种蛇叫响尾蛇,它有一种红外线的眼睛,人类通过这种蛇的眼睛,研制出一种有着响尾蛇一样眼睛的导弹,它的名字叫响尾蛇导弹,因为人类是仿照响尾蛇眼睛制造出来的,所以命名为响尾蛇导弹。
    响尾蛇导弹能和响尾蛇一样,能用"热眼"准确无误的跟踪敌人,直至把敌人摧毁.因为响尾蛇的"热眼"是根据敌人的温度来判断敌人的位置,飞机,战舰,坦克等这些东西,响尾蛇导弹都能准确无误的命中.法国研制的机动式低空近程全天候地空导弹。主要用于对付低空、超低空战斗机、武装直升机,以保卫机场、港口要地,也可用于对付巡航导弹。导弹长2.94米 ,弹径0.156米,弹重84.5千克,发射筒长3.02米。战斗部采用破片聚焦型,总重13.9千克,杀伤半径6~8米。动力装置为单级固体火箭发动机,制导方式为全程无线电指令制导,作战半径500~8500米,作战高度50~3000米。导弹具有半越野机动能力。

    鱼儿在水中有自由来去的本领,人们就模仿鱼类的形体造船,以木桨仿鳍。相传早在大禹时期,我国古代劳动人民观察鱼在水中用尾巴的摇摆而游动、转弯,他们就在船尾上架置木桨。通过反复的观察、模仿和实践,逐渐改成橹和舵,增加了船的动力,掌握了使船转弯的手段。这样,即使在波涛滚滚的江河中,人们也能让船只航行自如。
    苍蝇的楫翅(又叫平衡棒)是“天然导航仪”,人们模仿它制成了“振动陀螺仪”。这种仪器目前已经应用在火箭和高速飞机上,实现了自动驾驶。
    苍蝇的眼睛是一种“复眼”,由30O0多只小眼组成,人们模仿它制成了“蝇眼透镜”。“蝇眼透镜”是用几百或者几千块小透镜整齐排列组合而成的,用它作镜头可以制成“蝇眼照相机”,一次就能照出千百张相同的相片。这种照相机已经用于印刷制版和大量复制电子计算机的微小电路,大大提高了工效和质量。“蝇眼透镜”是一种新型光学元件,它的用途很多。
    鸟类的翅膀具有许多特殊功能和结构,使得它们不仅善于飞行,而且会表演许多“特技”,这些特技还是目前人类的技术难以达到的。小小的蜂鸟是鸟中的“直升机”,它既可以垂直起落,又可以退着飞。在吮吸花蜜时,它不像蜜蜂那样停落在花上,而是悬停于空中。这是多么巧妙的飞行啊。制造具有蜂鸟飞行特性的垂直起落飞机,已经成为许多飞机设计师梦寐以求的愿望。
    在企鹅的启示下,人们设计了一种新型汽车“企鹅牌极地越野汽车”。这种汽车用宽阔的底部贴在雪面上,用轮勺推动前进,这样不仅解决了极地运输问题,而且也可以在泥泞地带行驶。


    苍蝇的眼睛,发明了蝇眼摄象机。
    苍蝇的灵敏感知,发明了危险探测仪,用在危险工作场所
    鹰的滑翔技巧,发明了滑翔机。
    鸟类的留线造型,改变了飞机的外型,更符合空气动力学。
    鸟类的骨头,改进了飞行器的骨架结构,更轻,强度更高。
    蝙蝠和海豚的声波探测,发明了超声波雷达。
    飞机靠雷达在夜间飞行是人们从蝙蝠身上受到的启示
    仙人掌、蚂蚁,这些自然的事物随处可见,因此它们并不稀奇,但你可别小看它们。
    你是否看过一群小小的蚂蚁,在墙壁爬动著?它们时时抬著像沙子一般小的食物,成群结队的走动。那细小的身材,生命十分柔弱,只要被人一压,它的一生,可能就这样结束。蚂蚁虽然渺小,但非常团结。一只蚂蚁找到食物,由於食物的体积太大,自己无法搬运,它便立刻回巢,通知夥伴,大家一起团结起来,就能成功了。我们也是一样,如果不能团结,像一盘散沙一样,一点力量都没有;如果能合作,在做人处世上就能屹立不摇。
    仙人掌生活在沙漠地区,那里酷热无比,还有许多恶毒的猛兽,处境十分危险。但是仙人掌生活在那里许久,却不见它绝种,这是因为它为了适应险恶的环境,长出了尖锐的刺,使动物们无可奈何。这似乎告诉我们,必须克服困难,外在艰苦的环境,要靠自己坚强的毅力去解决。俗语说:「天下无难事,只怕有心人。」就是这个道理。
    大自然中,给我们的启示实在太多了,只要用心体会,都能让我们对生命有更深一层的体认,像仙人掌、蚂蚁,不都是很好的例子吗?


    蝴蝶
    五彩的蝴蝶颜色粲然,如重月纹凤蝶、褐脉金斑蝶等,尤其是萤光翼凤蝶,其后翊在阳光下时而金黄,时而翠绿,有时还由紫变蓝。科学家通过对蝴蝶色彩的研究,为军事防御带来了极大的稗益。在二战期间,德军包围了列宁格勒,企图用轰炸机摧毁其军事目标和其他防御设施。苏联昆虫学家施万维奇根据当时人们对伪装缺乏认识的情况,提出利用蝴蝶的色彩在花丛中不易被发现的道理,在军事设施上覆盖蝴蝶花纹般的伪装。因此,尽管德军费尽心机,但列宁格勒的军事基地仍然无恙,为赢得最后的胜利奠定了坚实的基础。根据同样的原理,后来人们还生产出了迷彩服,大大减少了战斗中的伤亡。
    人造卫星在太空中由于位置的不断变化可引起温度骤然变化,有时温差可高达两、三百度,严重影响许多仪器的正常工作。科学家们受蝴蝶身上的鳞片会随阳光的照射方向自动变换角度而调节体温的启发,将人造卫星的控温系统制成了叶片反两面辐射、散热能力相差很大的百叶窗样式,在每扇窗的转动位置安装有对温度敏感的金属丝,随温度变化可调节窗的开合,从而保持了人造卫星内部温度的恒定,解决了航天事业中的一大难题。

    甲虫
    甲虫自卫时,可喷射出具有恶臭的高温液体“炮弹”,以迷惑、刺激和惊吓敌害。科学家将其解剖后发现甲虫体内有3个小室,分别储有二元酚溶液、双氧水和生物酶。二元酚和双氧水流到第三小室与生物酶混合发生化学反应,瞬间就成为100℃的毒液,并迅速射出。这种原理目前已应用于军事技术中。二战期间,德国纳粹为了战争的需要,据此机理制造出了一种功率极大且性能安全可靠的新型发动机,安装在飞航式导弹上,使之飞行速度加快,安全稳定,命中率提高,英国伦敦在受其轰炸时损失惨重。美国军事专家受甲虫喷射原理的启发研制出了先进的二元化武器。这种武器将两种或多种能产生毒剂的化学物质分装在两个隔开的容器中,炮弹发射后隔膜破裂,两种毒剂中间体在弹体飞行的8—10秒内混合并发生反应,在到达目标的瞬间生成致命的毒剂以杀伤敌人。它们易于生产、储存、运输,安全且不易失效。萤火虫可将化学能直接转变成光能,且转化效率达100%,而普通电灯的发光效率只有6%。人们模仿萤火虫的发光原理制成的冷光源可将发光效率提高十几倍,大大节约了能量。另外,根据甲虫的视动反应机制研制成功的空对地速度计已成功地应用于航空事业中。


    蜻蜓
    蜻蜓通过翅膀振动可产生不同于周围大气的局部不稳定气流,并利用气流产生的涡流来使自己上升。蜻蜓能在很小的推力下翱翔,不但可向前飞行,还能向后和左右两侧飞行,其向前飞行速度可达72公里/小时。此外,蜻蜓的飞行行为简单,仅靠两对翅膀不停地拍打。科学家据此结构基础研制成功了直升飞机。飞机在高速飞行时,常会引起剧烈振动,甚至有时会折断机翼而引起飞机失事。蜻蜓依靠加重的翅膀在高速飞行时安然无恙,于是人们效仿蜻蜓在飞机的两翼加上了平衡重锤,解决了因高速飞行而引起振动这个令人棘手的问题。
    为了研究滑翔飞行和碰撞的空气动力学以及其飞行的效率,一个四叶驱动,用远程水平仪控制的机动机翼(翅膀)模型被研制,并第一次在风洞内测试了各项飞行参数。
    第二个模型试图安装一个以更快频率飞行的翅膀,达到每秒18次震动的速度。有特色的是,这个模型采用了可变可调节前后两对机翼之间相差的装置。
    研究的中心和长远目标,是要研究使用“翅膀”驱动的飞机表现,以及与传统的螺旋推动器驱动的飞机效率的比较等等。

    苍蝇
    家蝇的特别之处在于它的快速的飞行技术,这使得它很难被人类抓住。即使在它的后面也很难接近它。它设想到了每一种情况,非常小心,并能快速移动。那么,它是怎么做到的呢?
    昆虫学家研究发现,苍蝇的后翅退化成一对平衡棒。当它飞行时,平衡棒以一定的频率进行机械振动,可以调节翅膀的运动方向,是保持苍蝇身体平衡导航仪。科学家据此原理研制成一代新型导航仪——振动陀螺仪,大在改进了飞机的飞行性能,可使飞机自动停止危险的滚翻飞行,在机体强烈倾斜时还能自动恢复平衡,即使是飞机在最复杂的急转弯时也万无一失。苍蝇的复眼包含4000个可独立成像的单眼,能看清几乎360度范围内的物体。在蝇眼的启示下,人们制成了由1329块小透镜组成的一次可拍1329张高分辨率照片的蝇眼照像机,在军事、医学、航空、航天上被广泛应用。苍蝇的嗅觉特别灵敏并能对数十种气味进行快速分析且可立即作出反应。科学家根据苍蝇嗅觉器官的结构,把各种化学反应转变成电脉冲的方式,制成了十分灵敏的小型气体分析仪,目前已广泛应用于宇宙飞船、潜艇和矿井等场所来检测气体成分,使科研、生产的安全系数更为准确、可靠。

    大自然给人类的启发是多种多样的。大自然的巢穴,天然浑成,质朴无华,然而正是受此启发,人类才发展起了建设科学,建立起了现代化大城市。大自然的河流,看起来不以人的意志为转移,日夜奔腾不息,但它不也是在日夜教导人们如何理解地球的重力、运动的惯性力等许多道理,教会人们如何开发利用大自然的潜能吗?金属,给人类的灵感就更多了,这类看起来很坚硬的东西,被火融化后竟能按照人类的需要变成为人类所用的工具,更重要的是,它让人们明白了各种物质都有熔点,都能进行形态和能态转化。
    人类根据鲨鱼做出了飞机,根据蝙蝠做出了雷达.人类根据蜻蜓的翅膀发明了飞机,根据蝙蝠的嘴和耳朵发明雷达,根据鲸鱼的外形发明了轮船,根据青蛙的眼睛发明了“电子蛙眼”.
    由令人讨厌的苍蝇,仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。已经被安装在宇宙飞船的座舱里,用来检测舱内气体的成分。
    从萤火虫到人工冷光;
    电鱼与伏特电池;
    水母的顺风耳,仿照水母耳朵的结构和功能,设计了水母耳风暴预测仪,能提前15小时对风暴作出预报,对航海和渔业的安全都有重要意义。
    人们根据蛙眼的视觉原理,已研制成功一种电子蛙眼。这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样,准确无误地识别出特定形状的物体。把电子蛙眼装入雷达系统后,雷达抗干扰能力大大提高。这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等。特别是能够区别真假导弹,防止以假乱真。
    电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上。在机场,它能监视飞机的起飞与降落,若发现飞机将要发生碰撞,能及时发出警报。在交通要道,它能指挥车辆的行驶,防止车辆碰撞事故的发生。
    根据蝙蝠超声定位器的原理,人们还仿制了盲人用的“探路仪”。这种探路仪内装一个超声波发射器,盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等。如今,有类似作用的“超声眼镜”也已制成。
    模拟蓝藻的不完全光合器,将设计出仿生光解水的装置,从而可获得大量的氢气。
    根据对人体骨胳肌肉系统和生物电控制的研究,已仿制了人力增强器——步行机。
    现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子。
    屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲。
    船桨模仿的是鱼的鳍。
    锯子学的是螳螂臂,或锯齿草。
    苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣。
    嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路。
    壁虎脚趾对制造能反复使用的粘性录音带提供了令人鼓舞的前景。
    贝用它的蛋白质生成的胶体非常牢固,这样一种胶体可应用在从外科手术的缝合到补船等一切事情上根据蝙蝠,研究了雷达 根据鱼类,研究了潜水艇 根据鸟类,研究了飞机根据荧火虫,研究了荧光灯,

    早在一百万年前,植物就作为最古老的生命形式在地球上出现,并且已经和人类相伴多年。但今天的科学家们大都谦虚地认为:对于植物,人类了解的还远远不够,诸如开花结实、生长发育这些最基本的生理过程,人类的教科书中还无法具体描述。

    因此,世界各国的植物学家都致力于对植物生理活动微观过程的研究。

    植物体内的接力赛

    在我们眼里,扎根于土壤的植物是平静的。但科学家们却发现;植物体内却充满了纷繁复杂的运动。

    中国的科学家正在试图描述植物体内的一场田径比赛。这是一场被冠名为光合作用的接力赛。光信号是接力棒,它首先被植物体内的光线接受体接收,“接力棒”随后通过下面的蛋白质“接力手”层层传递,最终到达植物细胞的信息处理中心。

    到目前为止,科学家们已经发现了传递蓝光信号的一号和二号“接力手”,但都是哪些蛋白质接力手参与了比赛?每一位“接力手”承担了什么功能?目前还不清楚。如果能找到所有的光信号传导的“接力手”,那么就能构建起一个植物体内的光信号传导网络。那时,人类将能通过调节网络中光信号的传递,按照植物育种的各种需要来改良农作物。

    花开随人意

    光合作用是一场激烈的接力赛。实际上,据生物学家们的统计,一种植物体内有数万种生物反应,那植物体内可以称得上是一场门类复杂的奥运赛场。

    比赛离不开裁判,花儿的绽放依靠的是植物生长细胞的分裂,这场比赛的裁判是阳光和温度,只有适宜的光照和温度才能保证细胞分裂的正常进行。但究竟阳光和温度怎样影响着这场比赛,一直是生物学研究的一大挑战。

    今天计算机模拟技术帮助生物学家了解了这个过程。在对植物开花过程的研究中,科学家们对控制开花时间的基因做标志,并通过阳光照射强度控制它的活跃程度。不同时期,这个基因在花朵的哪个部位,呈现什么状态,把这些信息输入计算机,通过计算机的模拟,这个基因在整个开花过程中发挥的功效就一清二楚了。

    科学家们相信,通过调控这类基因,可以改良某些经济作物。在那些日照时间短的地方,可以缩短开花期,保证农业的丰收。那时,细胞分裂赛事的裁判不再是阳光、温度而是人类了。

    植物哨兵

    植物体内的生理活动,让生物学家们着迷。而另外一些科学家则看上了植物扎根土壤,忠于职守的特性。

    由于不少植物对环境的变化都非常敏感,并能通过颜色、形状、生长习性的变化上表现出来。人们就依靠对植物状态的监测,来对有害物质进行预警。这为现代战争中的环境监测提供了意想不到的帮助。在战争地带前进的士兵,正尝试用电子装置来监测植物,以此判断当地是否遭受过化学毒气的攻击。

    植物扎根地面不会逃跑,它们就成了忠于职守的哨兵。

    科学家们已经培养成功了几种植物哨兵,他们对化学、辐射等环境的变化特别敏感,用于警示有毒的生物制剂化学制剂的出现。同时,某些植物对某种有害物质还有净化清除的功能。

    可以想象,将来我们刚刚完成装修的居室,或者空气污浊的办公环境,也能摆上一两盆这样的植物哨兵。那么充盈眼帘的绿色,还为我们担当着保护环境、清除空气垃圾的责任。

    对于生物学研究来说;植物留给人类的迷太多太多,但每一个谜语的破解,都将给人类认识植物改变生活带来莫大的启示


    1由令人讨厌的苍蝇,仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。已经被安装在宇宙飞船的座舱里,用来检测舱内气体的成分。
    2。从萤火虫到人工冷光;
    3。电鱼与伏特电池;
    4。水母的顺风耳,仿照水母耳朵的结构和功能,设计了水母耳风暴预测仪,能提前15小时对风暴作出预报,对航海和渔业的安全都有重要意义。
    5。人们根据蛙眼的视觉原理,已研制成功一种电子蛙眼。这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样,准确无误地识别出特定形状的物体。把电子蛙眼装入雷达系统后,雷达抗干扰能力大大提高。这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等。特别是能够区别真假导弹,防止以假乱真。
    电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上。在机场,它能监视飞机的起飞与降落,若发现飞机将要发生碰撞,能及时发出警报。在交通要道,它能指挥车辆的行驶,防止车辆碰撞事故的发生。
    6。根据蝙蝠超声定位器的原理,人们还仿制了盲人用的“探路仪”。这种探路仪内装一个超声波发射器,盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等。如今,有类似作用的“超声眼镜”也已制成。
    7。模拟蓝藻的不完全光合器,将设计出仿生光解水的装置,从而可获得大量的氢气。
    8。根据对人体骨胳肌肉系统和生物电控制的研究,已仿制了人力增强器——步行机。
    9。现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子。
    10。屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲。
    11。船桨模仿的是鱼的鳍。
    12。锯子学的是螳螂臂,或锯齿草。
    13。苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣。
    14。嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路。
    15。壁虎脚趾对制造能反复使用的粘性录音带提供了令人鼓舞的前景。
    16。贝用它的蛋白质生成的胶体非常牢固,这样一种胶体可应用在从外科手术的缝合到补船等一切事情上。 蝴蝶
    五彩的蝴蝶颜色粲然,如重月纹凤蝶、褐脉金斑蝶等,尤其是萤光翼凤蝶,其后翊在阳光下时而金黄,时而翠绿,有时还由紫变蓝。科学家通过对蝴蝶色彩的研究,为军事防御带来了极大的稗益。在二战期间,德军包围了列宁格勒,企图用轰炸机摧毁其军事目标和其他防御设施。苏联昆虫学家施万维奇根据当时人们对伪装缺乏认识的情况,提出利用蝴蝶的色彩在花丛中不易被发现的道理,在军事设施上覆盖蝴蝶花纹般的伪装。因此,尽管德军费尽心机,但列宁格勒的军事基地仍然无恙,为赢得最后的胜利奠定了坚实的基础。根据同样的原理,后来人们还生产出了迷彩服,大大减少了战斗中的伤亡。
    人造卫星在太空中由于位置的不断变化可引起温度骤然变化,有时温差可高达两、三百度,严重影响许多仪器的正常工作。科学家们受蝴蝶身上的鳞片会随阳光的照射方向自动变换角度而调节体温的启发,将人造卫星的控温系统制成了叶片反两面辐射、散热能力相差很大的百叶窗样式,在每扇窗的转动位置安装有对温度敏感的金属丝,随温度变化可调节窗的开合,从而保持了人造卫星内部温度的恒定,解决了航天事业中的一大难题。

    甲虫
    甲虫自卫时,可喷射出具有恶臭的高温液体“炮弹”,以迷惑、刺激和惊吓敌害。科学家将其解剖后发现甲虫体内有3个小室,分别储有二元酚溶液、双氧水和生物酶。二元酚和双氧水流到第三小室与生物酶混合发生化学反应,瞬间就成为100℃的毒液,并迅速射出。这种原理目前已应用于军事技术中。二战期间,德国纳粹为了战争的需要,据此机理制造出了一种功率极大且性能安全可靠的新型发动机,安装在飞航式导弹上,使之飞行速度加快,安全稳定,命中率提高,英国伦敦在受其轰炸时损失惨重。美国军事专家受甲虫喷射原理的启发研制出了先进的二元化武器。这种武器将两种或多种能产生毒剂的化学物质分装在两个隔开的容器中,炮弹发射后隔膜破裂,两种毒剂中间体在弹体飞行的8—10秒内混合并发生反应,在到达目标的瞬间生成致命的毒剂以杀伤敌人。它们易于生产、储存、运输,安全且不易失效。萤火虫可将化学能直接转变成光能,且转化效率达100%,而普通电灯的发光效率只有6%。人们模仿萤火虫的发光原理制成的冷光源可将发光效率提高十几倍,大大节约了能量。另外,根据甲虫的视动反应机制研制成功的空对地速度计已成功地应用于航空事业中。

    蜻蜓
    蜻蜓通过翅膀振动可产生不同于周围大气的局部不稳定气流,并利用气流产生的涡流来使自己上升。蜻蜓能在很小的推力下翱翔,不但可向前飞行,还能向后和左右两侧飞行,其向前飞行速度可达72公里/小时。此外,蜻蜓的飞行行为简单,仅靠两对翅膀不停地拍打。科学家据此结构基础研制成功了直升飞机。飞机在高速飞行时,常会引起剧烈振动,甚至有时会折断机翼而引起飞机失事。蜻蜓依靠加重的翅膀在高速飞行时安然无恙,于是人们效仿蜻蜓在飞机的两翼加上了平衡重锤,解决了因高速飞行而引起振动这个令人棘手的问题。
    为了研究滑翔飞行和碰撞的空气动力学以及其飞行的效率,一个四叶驱动,用远程水平仪控制的机动机翼(翅膀)模型被研制,并第一次在风洞内测试了各项飞行参数。
    第二个模型试图安装一个以更快频率飞行的翅膀,达到每秒18次震动的速度。有特色的是,这个模型采用了可变可调节前后两对机翼之间相差的装置。
    研究的中心和长远目标,是要研究使用“翅膀”驱动的飞机表现,以及与传统的螺旋推动器驱动的飞机效率的比较等等。

    苍蝇
    家蝇的特别之处在于它的快速的飞行技术,这使得它很难被人类抓住。即使在它的后面也很难接近它。它设想到了每一种情况,非常小心,并能快速移动。那么,它是怎么做到的呢?
    昆虫学家研究发现,苍蝇的后翅退化成一对平衡棒。当它飞行时,平衡棒以一定的频率进行机械振动,可以调节翅膀的运动方向,是保持苍蝇身体平衡导航仪。科学家据此原理研制成一代新型导航仪——振动陀螺仪,大在改进了飞机的飞行性能,可使飞机自动停止危险的滚翻飞行,在机体强烈倾斜时还能自动恢复平衡,即使是飞机在最复杂的急转弯时也万无一失。苍蝇的复眼包含4000个可独立成像的单眼,能看清几乎360度范围内的物体。在蝇眼的启示下,人们制成了由1329块小透镜组成的一次可拍1329张高分辨率照片的蝇眼照像机,在军事、医学、航空、航天上被广泛应用。苍蝇的嗅觉特别灵敏并能对数十种气味进行快速分析且可立即作出反应。科学家根据苍蝇嗅觉器官的结构,把各种化学反应转变成电脉冲的方式,制成了十分灵敏的小型气体分析仪,目前已广泛应用于宇宙飞船、潜艇和矿井等场所来检测气体成分,使科研、生产的安全系数更为准确、可靠。

    蜂类
    蜂巢由一个个排列整齐的六棱柱形小蜂房组成,每个小蜂房的底部由3个相同的菱形组成,这些结构与近代数学家精确计算出来的——菱形钝角109○28’,锐角70○32’完全相同,是最节省材料的结构,且容量大、极坚固,令许多专家赞叹不止。人们仿其构造用各种材料制成蜂巢式夹层结构板,强度大、重量轻、不易传导声和热,是建筑及制造航天飞机、宇宙飞船、人造卫星等的理想材料。蜜蜂复眼的每个单眼中相邻地排列着对偏振光方向十分敏感的偏振片,可利用太阳准确定位。科学家据此原理研制成功了偏振光导航仪,被广泛用于航海事业中。

    其它
    跳马蚤的跳跃本领十分高强,航空专家对此进行大最研究,英国一飞机制造公司从其垂直起跳的方式受到启发,成功制造出了一种几乎能垂直起落的鹞式飞机。现代电视技术根据昆虫单复眼的构造特点,造出了大屏幕彩电,又可将一台台小彩电荧光屏组成一个大画面,且可在同一屏幕上任意位置框出某几个特定的小画面,既可播映相同的画面,又可播映不同的画面。科学家根据昆虫复眼的结构特点研制成功的多孔径光学系统装置,更易于搜索到目标,已在国外一些重要武器系统中应用。根据某些水生昆虫的组成复眼的单眼之间相互抑制的原理,制成的侧抑制电子模型,用于各类摄影系统,拍出的照片可增强图像边缘反差和突出轮廓,还可用来提高雷达的显示灵敏度,也可用于文字和图片识别系统的预处理工作。美国利用昆虫复眼加工信息及定向导航原理,研制了具有很大实用价值的仿昆虫复眼的末制导导引头的工程模型。日本利用昆虫形态及特性开发研制了六足机器人等工学机器和建筑物的新构造方式。
    昆虫在亿万年的进化过程中,随着环境的变迁而逐渐进化,都在不同程度地发展着各自的生存本领。随着社会的发展,人们对昆虫的各种生命活动掌握得越来越多,越来越意识到昆虫对人类的重要性,再加上信息技术特别是计算机新一代生物电子技术在昆虫学上的应用,模拟昆虫的感应能力而研制的检测物质种类和浓度的生物传感器,参照昆虫神经结构开发的能够模仿大脑活动的计算机等等一系列的生物技术工程,将会由科学家的设想变为现实,并进入各个领域,昆虫将会为人类做出更大的贡献。

    飞机--- 鸟
    声纳---海豚

    在我国,早就有着模仿生物的事例。相传在公元前三千多年,我们的祖先有巢氏模仿鸟类在树上营巢,以防御猛兽的伤害;四千多年前,我们的祖先“见飞蓬转而知为车”,即见到随风旋转的飞蓬草而发明轮子,做有装成轮子的车。古代庙宇中大殿之前的山门的建造,就其建筑结构来看,颇有点像大象的架势,柱子又圆又粗,仿佛像大象的腿。
    我国古代勤劳勇敢的劳动人民对于绚丽的天空、翱翔的苍鹰早就有着各种美妙的幻想。根据秦汉时期史书记载,两千多年前,我国人民就发明了风筝,并且应用于军事联络。春秋战国时代,鲁国匠人鲁班,本名公输般,首先开始研制能飞的木鸟;并且他从一种能划破皮肤的带齿的草叶得到启示而发明了锯子。据《杜阳杂编》记载,唐朝有个韩志和,“善雕木作鸾、鹤、鸦、鹊之状,饮啄动静与真无异,以关戾置于腹内,发之则凌云奋飞,可高达三丈至一二百步外,始却下。”西汉时期,有人用鸟的羽毛做成翅膀,从高台上飞下来,企图模仿鸟的飞行。以上几例,足以说明我国古代劳动人民对鸟类的扑翼和飞行,进行了细致的观察和研究,这也是最早的仿生设计活动之一。明代发明的一种火箭武器“神火飞鸦”,也反映了人们向鸟类借鉴的愿望。

    我国古代劳动人民对水生动物——鱼类的模仿也卓有成效。通过对水中生活的鱼类的模仿,古人伐木凿船,用木材做成鱼形的船体,仿照鱼的胸鳍和尾鳍制成双桨和单橹,由此取得水上运输的自由。后来随制作水平提高而出现的龙船,多少受到了不少动物外形的影响。古代水战中使用的火箭武器 “火龙出水”,多少有点模仿动物的意思。以上事例说明,我国古代劳动人民早期的仿生设计活动,为开发我国光辉灿烂的古代文明,创造了非凡的业绩。
    外国的文明史上,大致也经历了相似的过程。在包含了丰富生产知识的古希腊神话中,有人用羽毛和蜡做成翅膀,逃出迷宫;还有泰尔发明了锯子,传说这是从鱼背骨和蛇的腭骨的形状受到启示而创造出来的。十五世纪时,德国的天文学家米勒制造了一只铁苍蝇和一只机械鹰,并进行了飞行表演。
    一八ОΟ年左右,英国科学家、空气动力学的创始人之一—凯利,模仿鳟鱼和山鹬的纺锤形,找到阻力小的流线型结构。凯利还模仿鸟翅设计了一种机翼曲线,对航空技术的诞生起了很大的促进作用。同一时期,法国生理学家马雷,对鸟的飞行进行了仔细的研究,在他的著作《动物的机器》一书中,介绍了鸟类的体重与翅膀面积的关系。德国人亥姆霍兹也从研究飞行动物中,发现飞行动物的体重与身体的线度的立方成正比。亥姆霍兹的研究指出了飞行物体身体大小的局限。人们通过对鸟类飞行器官的详细研究和认真的模仿,根据鸟类飞行机构的原理,终于制造了能够载人飞行的滑翔机。
    后来,设计师又根据鹤的体态设计出了掘土机的悬臂,在一战期间,人们从毒气战幸存的野猪身上中获得启示,模仿野猪的鼻子设计出了防毒面具。在海洋中浮沉灵活的潜水艇又是运用了哪些原理?虽然我们无据考察潜艇设计师在设计潜艇时是否请教了生物界,但是不难设想,设计师一定懂得鱼鳔是鱼类用来改变身体同水的比重,使之能在水中沉浮的重要器官。青蛙是水陆两栖动物,体育工作者就是认真研究了青蛙在水中的运动姿势,总结出一套既省力、又快速的游泳动作——蛙泳。另外,为潜水员制作的蹼,几乎完全按照青蛙的后肢形状做成,这就大大提高了潜水员在水中的活动能力

    苍蝇与宇宙飞船

    令人讨厌的苍蝇,与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及,但仿生学却把它们紧密地联系起来了。

    苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”,凡是腥臭污秽的地方,都有它们的踪迹。苍蝇的嗅觉特别灵敏,远在几千米外的气味也能嗅到。但是苍蝇并没有“鼻子”,它靠什么来充当嗅觉的呢? 原来,苍蝇的“鼻子”——嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。

    每个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相通,内含上百个嗅觉神经细胞。若有气味进入“鼻孔”,这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲,送往大脑。大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同,就可区别出不同气味的物质。因此,苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪。

    仿生学家由此得到启发,根据苍蝇嗅觉器的结构和功能,仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。这种仪器的“探头”不是金属,而是活的苍蝇。就是把非常纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上,将引导出来的神经电信号经电子线路放大后,送给分析器;分析器一经发现气味物质的信号,便能发出警报。这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里,用来检测舱内气体的成分。

    这种小型气体分析仪,也可测量潜水艇和矿井里的有害气体。利用这种原理,还可用来改进计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中。

    从萤火虫到人工冷光

    自从人类发明了电灯,生活变得方便、丰富多了。但电灯只能将电能的很少一部分转变成可见光,其余大部分都以热能的形式浪费掉了,而且电灯的热射线有害于人眼。那么,有没有只发光不发热的光源呢? 人类又把目光投向了大自然。

    在自然界中,有许多生物都能发光,如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等,而且这些动物发出的光都不产生热,所以又被称为“冷光”。

    在众多的发光动物中,萤火虫是其中的一类。萤火虫约有1 500种,它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色,光的亮度也各不相同。萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率,而且发出的冷光一般都很柔和,很适合人类的眼睛,光的强度也比较高。因此,生物光是一种人类理想的光。

    科学家研究发现,萤火虫的发光器位于腹部。这个发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成。发光层拥有几千个发光细胞,它们都含有荧光素和荧光酶两种物质。在荧光酶的作用下,荧光素在细胞内水分的参与下,与氧化合便发出荧光。萤火虫的发光,实质上是把化学能转变成光能的过程。

    早在40年代,人们根据对萤火虫的研究,创造了日光灯,使人类的照明光源发生了很大变化。近年来,科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素,后来又分离出了荧光酶,接着,又用化学方法人工合成了荧光素。由荧光素、荧光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。由于这种光没有电源,不会产生磁场,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作。

    现在,人们已能用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光的冷光,作为安全照明用。

    电鱼与伏特电池

    自然界中有许多生物都能产生电,仅仅是鱼类就有500余种 。人们将这些能放电的鱼,统称为“电鱼”。

    各种电鱼放电的本领各不相同。放电能力最强的是电鳐、电鲶和电鳗。中等大小的电鳐能产生70伏左右的电压,而非洲电鳐能产生的电压高达220伏;非洲电鲶能产生350伏的电压;电鳗能产生500伏的电压,有一种南美洲电鳗竟能产生高达880伏的电压,称得上电击冠军,据说它能击毙像马那样的大动物。

    电鱼放电的奥秘究竟在哪里?经过对电鱼的解剖研究, 终于发现在电鱼体内有一种奇特的发电器官。这些发电器是由许多叫电板或电盘的半透明的盘形细胞构成的。由于电鱼的种类不同,所以发电器的形状、位置、电板数都不一样。电鳗的发电器呈棱形,位于尾部脊椎两侧的肌肉中;电鳐的发电器形似扁平的肾脏,排列在身体中线两侧,共有200万块电板;电鲶的发电器起源于某种腺体,位于皮肤与肌肉之间,约有500万块电板。单个电板产生的电压很微弱,但由于电板很多,产生的电压就很大了。

    电鱼这种非凡的本领,引起了人们极大的兴趣。19世纪初,意大利物理学家伏特,以电鱼发电器官为模型,设计出世界上最早的伏打电池。因为这种电池是根据电鱼的天然发电器设计的,所以把它叫做“人造电器官”。对电鱼的研究,还给人们这样的启示:如果能成功地模仿电鱼的发电器官,那么,船舶和潜水艇等的动力问题便能得到很好的解决。

    水母的顺风耳

    “燕子低飞行将雨,蝉鸣雨中天放晴。”生物的行为与天气的变化有一定关系。沿海渔民都知道,生活在沿岸的鱼和水母成批地游向大海,就预示着风暴即将来临。

    水母,又叫海蜇,是一种古老的腔肠动物,早在5亿年前,它就漂浮在海洋里了。这种低等动物有预测风暴的本能,每当风暴来临前,它就游向大海避难去了。

    原来,在蓝色的海洋上,由空气和波浪摩擦而产生的次声波 (频率为每秒8—13次),总是风暴来临的前奏曲。这种次声波人耳无法听到,小小的水母却很敏感。仿生学家发现,水母的耳朵的共振腔里长着一个细柄,柄上有个小球,球内有块小小的听石,当风暴前的次声波冲击水母耳中的听石时,听石就剌激球壁上的神经感受器,于是水母就听到了正在来临的风暴的隆隆声。

    仿生学家仿照水母耳朵的结构和功能,设计了水母耳风暴预测仪,相当精确地模拟了水母感受次声波的器官。把这种仪器安装在舰船的前甲板上,当接受到风暴的次声波时,可令旋转360°的喇叭自行停止旋转,它所指的方向,就是风暴前进的方向;指示器上的读数即可告知风暴的强度。这种预测仪能提前15小时对风暴作出预报,对航海和渔业的安全都有重要意义。

    蝙蝠的超声波,发明雷达
    昆虫个体小,种类和数量庞大,占现存动物的75%以上,遍布全世界。它们有各自的生存绝技,有些技能连人类也自叹不如。人们对自然资源的利用范围越来越广泛,特别是仿生学方面的任何成就,都来自生物的某种特性。

    蝴蝶与仿生

    五彩的蝴蝶锦色粲然,如重月纹凤蝶、褐脉金斑蝶等,尤其是萤光翼凤蝶,其后翅在阳光下时而金黄,时而翠绿,有时还由紫变蓝。科学家通过对蝴蝶色彩的研究,为军事防御带来了极大的裨益。在二战期间,德军包围了列宁格勒,企图用轰炸机摧毁其军事目标和其他防御设施。苏联昆虫学家施万维奇根据当时人们对伪装缺乏认识的情况,提出利用蝴蝶的色彩在花丛中不易被发现的道理,在军事设施上覆盖蝴蝶花纹般的伪装。因此,尽管德军费尽心机,但列宁格勒的军事基地仍安然无惹,为赢得最后的胜利奠定了坚实的基础。根据同样的原理,后来人们还生产出了迷彩服,大大减少了战斗中的伤亡。

    人造卫星在太空中由于位置的不断变化可引起温度骤然变化,有时温差可高达两、三百度,严重影响许多仪器的正常工作。科学家们受蝴蝶身上的鳞片会随阳光的照射方向自动变换角度而调节体温的启发,将人造卫星的控温系统制成了叶片正反两面辐射、散热能力相差很大的百叶窗样式,在每扇窗的转动位置安装有对温度敏感的金属丝,随温度变化可调节窗的开合,从而保持了人造卫星内部温度的恒定,解决了航天事业中的一大难题。

    甲虫与仿生

    屁步甲炮虫自卫时,可喷射出具有恶臭的高温液体“炮弹”,以迷惑、刺激和惊吓敌害。科学家将其解剖后发现甲虫体内有3个小室,分别储有二元酚溶液、双氧水和生物酶。二元酚和双氧水流到第三小室与生物酶混合发生化学反应,瞬间就成为100℃的毒液,并迅速射出。这种原理目前已应用于军事技术中。二战期间,德国纳粹为了战争的需要,据此机理制造出了一种功率极大且性能安全可靠的新型发动机,安装在飞航式导弹上,使之飞行速度加快,安全稳定,命中率提高,英国伦敦在受其轰炸时损失惨重。美国军事专家受甲虫喷射原理的启发研制出了先进的二元化武器。这种武器将两种或多种能产生毒剂的化学物质分装在两个隔开的容器中,炮弹发射后隔膜破裂,两种毒剂中间体在弹体飞行的8—10秒内混合并发生反应,在到达目标的瞬间生成致命的毒剂以杀伤敌人。它们易于生产、储存、运输,安全且不易失效。萤火虫可将化学能直接转变成光能,且转化效率达100%,而普通电灯的发光效率只有6%。人们模仿萤火虫的发光原理制成的冷光源可将发光效率提高十几倍,大大节约了能量。另外,根据甲虫的视动反应机制研制成功的空对地速度计已成功地应用于航空事业中。

    蜻蜓与仿生

    蜻蜒通过翅膀振动可产生不同于周围大气的局部不稳定气流,并利用气流产生的涡流来使自己上升。蜻蜒能在很小的推力下翱翔,不但可向前飞行,还能向后和左右两侧飞行,其向前飞行速度可达72km/小时。此外,蜻蜒的飞行行为简单,仅靠两对翅膀不停地拍打。科学家据此结构基础研制成功了直升飞机。飞机在高速飞行时,常会引起剧烈振动,甚至有时会折断机翼而引起飞机失事。蜻蜒依靠加重的翅痣在高速飞行时安然无恙,于是人们仿效蜻蜒在飞机的两翼加上了平衡重锤,解决了因高速飞行而引起振动这个令人棘手的问题。

    为了研究滑翔飞行和碰撞的空气动力学以及其飞行的效率,一个四叶驱动,用远程水平仪控制的机动机翼(翅膀)模型被研制,并第一次在风洞内测试了各项飞行参数。

    第二个模型试图安装一个以更快频率飞行的翅膀,达到每秒18次震动的速度。有特色的是,这个模型采用了可变可调节前后两对机翼之间相差的装置。

    研究的中心和长远目标,是要研究使用“翅膀”驱动的飞机表现,以及与传统的螺旋推动器驱动的飞机效率的比较等等。

    苍蝇与仿生

    家蝇的特别之处在于它的快速的飞行技术,这使得它很难被人类抓住。即使在它的后面也很难接近它。它设想到了每一种情况,非常小心,并能快速移动。那么,它是怎么做到的呢?

    昆虫学家研究发现,苍蝇的后翅退化成一对平衡棒。当它飞行时,平衡棒以一定的频率进行机械振动,可以调节翅膀的运动方向,是保持苍蝇身体平衡的导航仪。科学家据此原理研制成一代新型导航仪——振动陀螺仪,大大改进了飞机的飞行性能,可使飞机自动停止危险的滚翻飞行,在机体强烈倾斜时还能自动恢复平衡,即使是飞机在最复杂的急转弯时也万无一失。苍蝇的复眼包含4000个可独立成像的单眼,能看清几乎360。范围内的物体。在蝇眼的启示下,人们制成了由1329块小透镜组成的一次可拍1329张高分辨率照片的蝇眼照像机,在军事、医学、航空、航天上被广泛应用。苍蝇的嗅觉特别灵敏并能对数十种气味进行快速分析且可立即作出反应。科学家根据苍蝇嗅觉器官的结构,把各种化学反应转变成电脉冲的方式,制成了十分灵敏的小型气体分析仪,目前已广泛应用于宇宙飞船、潜艇和矿井等场所来检测气体成分,使科研、生产的安全系数更为准确、可靠。

    蜂类与仿生

    蜂巢由一个个排列整齐的六棱柱形小蜂房组成,每个小蜂房的底部由3个相同的菱形组成,这些结构与近代数学家精确计算出来的——菱形钝角109°28’,锐角70°32’完全相同,是最节省材料的结构,且容量大、极坚固,令许多专家赞叹不止。人们仿其构造用各种材料制成蜂巢式夹层结构板,强度大、重量轻、不易传导声和热,是建筑及制造航天飞机、宇宙飞船、人造卫星等的理想材料。蜜蜂复眼的每个单眼中相邻地排列着对偏振光方向十分敏感的偏振片,可利用太阳准确定位。科学家据此原理研制成功了偏振光导航仪,早已广泛用于航海事业中。

    其它昆虫与仿生

    跳蚤的跳跃本领十分高强,航空专家对此进行了大量研究,英国一飞机制造公司从其垂直起跳的方式受到启发,成功制造出了一种几乎能垂直起落的鹞式飞机。现代电视技术根据昆虫单复眼的构造特点,造出了大屏幕彩电,又可将一台台小彩电荧光屏组成一个大画面,且可在同一屏幕上任意位置框出某几个特定的小画面,既可播映相同的画面,又可播映不同的画面。科学家根据昆虫复眼的结构特点研制成功的多孔径光学系统装置,更易于搜索到目标,已在国外一些重要武器系统中应用。根据某些水生昆虫的组成复眼的单眼之间相互抑制的原理,制成的侧抑制电子模型,用于各类摄影系统,拍出的照片可增强图像边缘反差和突出轮廓,还可用来提高雷达的显示灵敏度,也可用于文字和图片识别系统的预处理工作。美国利用昆虫复眼加工信息及定向导航原理,研制了具有很大实用价值的仿昆虫复眼寻的末制导导引头的工程模型。日本利用昆虫形态及特性开发研制了六足机器人等工学机器和建筑物的新构造方式。

    未来展望

    昆虫在亿万年的进化过程中,随着环境的变迁而逐渐进化,都在不同程度地发展着各自的生存本领。随着社会的发展,人们对昆虫的各种生命活动掌握得越来越多,越来越意识到昆虫对人类的重要性,再加上信息技术特别是计算机新一代生物电子技术在昆虫学上的应用,模拟昆虫的感应能力而研制的检测物质种类和浓度的生物传感器,参照昆虫神经结构开发的能够模仿大脑活动的计算机等等一系列的生物技术工程,将会由科学家的设想变为现实,并进入各个领域,昆虫将会为人类做出更大的贡献

    09-08-27 | 添加评论 | 打赏

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    张翰2011

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    11-03-11 | 添加评论 | 打赏

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    天使之梦2001

      1。由令人讨厌的苍蝇,仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。已经被安装在宇宙飞船的座舱里,用来检测舱内气体的成分。 

    2。从萤火虫到人工冷光; 

    3。电鱼与伏特电池; 

    4。水母的顺风耳,仿照水母耳朵的结构和功能,设计了水母耳风暴预测仪,能提前15小时对风暴作出预报,对航海和渔业的安全都有重要意义。 

    5。人们根据蛙眼的视觉原理,已研制成功一种电子蛙眼。这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样,准确无误地识别出特定形状的物体。把电子蛙眼装入雷达系统后,雷达抗干扰能力大大提高。这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等。特别是能够区别真假导弹,防止以假乱真。 

    电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上。在机场,它能监视飞机的起飞与降落,若发现飞机将要发生碰撞,能及时发出警报。在交通要道,它能指挥车辆的行驶,防止车辆碰撞事故的发生。

    11-03-16 | 添加评论 | 打赏

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    天使之梦2001

    甲虫与仿生 



    屁步甲炮虫自卫时,可喷射出具有恶臭的高温液体“炮弹”,以迷惑、刺激和惊吓敌害。科学家将其解剖后发现甲虫体内有3个小室,分别储有二元酚溶液、双氧水和生物酶。二元酚和双氧水流到第三小室与生物酶混合发生化学反应,瞬间就成为100℃的毒液,并迅速射出。这种原理目前已应用于军事技术中。二战期间,德国纳粹为了战争的需要,据此机理制造出了一种功率极大且性能安全可靠的新型发动机,安装在飞航式导弹上,使之飞行速度加快,安全稳定,命中率提高,英国伦敦在受其轰炸时损失惨重。美国军事专家受甲虫喷射原理的启发研制出了先进的二元化武器。这种武器将两种或多种能产生毒剂的化学物质分装在两个隔开的容器中,炮弹发射后隔膜破裂,两种毒剂中间体在弹体飞行的8—10秒内混合并发生反应,在到达目标的瞬间生成致命的毒剂以杀伤敌人。它们易于生产、储存、运输,安全且不易失效。萤火虫可将化学能直接转变成光能,且转化效率达100%,而普通电灯的发光效率只有6%。人们模仿萤火虫的发光原理制成的冷光源可将发光效率提高十几倍,大大节约了能量。另外,根据甲虫的视动反应机制研制成功的空对地速度计已成功地应用于航空事业中。 



    蜻蜓与仿生 



    蜻蜒通过翅膀振动可产生不同于周围大气的局部不稳定气流,并利用气流产生的涡流来使自己上升。蜻蜒能在很小的推力下翱翔,不但可向前飞行,还能向后和左右两侧飞行,其向前飞行速度可达72km/小时。此外,蜻蜒的飞行行为简单,仅靠两对翅膀不停地拍打。科学家据此结构基础研制成功了直升飞机。飞机在高速飞行时,常会引起剧烈振动,甚至有时会折断机翼而引起飞机失事。蜻蜒依靠加重的翅痣在高速飞行时安然无恙,于是人们仿效蜻蜒在飞机的两翼加上了平衡重锤,解决了因高速飞行而引起振动这个令人棘手的问题。 



    为了研究滑翔飞行和碰撞的空气动力学以及其飞行的效率,一个四叶驱动,用远程水平仪控制的机动机翼(翅膀)模型被研制,并第一次在风洞内测试了各项飞行参数。 



    第二个模型试图安装一个以更快频率飞行的翅膀,达到每秒18次震动的速度。有特色的是,这个模型采用了可变可调节前后两对机翼之间相差的装置。 



    研究的中心和长远目标,是要研究使用“翅膀”驱动的飞机表现,以及与传统的螺旋推动器驱动的飞机效率的比较等等。 



    苍蝇与仿生 



    家蝇的特别之处在于它的快速的飞行技术,这使得它很难被人类抓住。即使在它的后面也很难接近它。它设想到了每一种情况,非常小心,并能快速移动。那么,它是怎么做到的呢? 



    昆虫学家研究发现,苍蝇的后翅退化成一对平衡棒。当它飞行时,平衡棒以一定的频率进行机械振动,可以调节翅膀的运动方向,是保持苍蝇身体平衡的导航仪。科学家据此原理研制成一代新型导航仪——振动陀螺仪,大大改进了飞机的飞行性能,可使飞机自动停止危险的滚翻飞行,在机体强烈倾斜时还能自动恢复平衡,即使是飞机在最复杂的急转弯时也万无一失。苍蝇的复眼包含4000个可独立成像的单眼,能看清几乎360。范围内的物体。在蝇眼的启示下,人们制成了由1329块小透镜组成的一次可拍1329张高分辨率照片的蝇眼照像机,在军事、医学、航空、航天上被广泛应用。苍蝇的嗅觉特别灵敏并能对数十种气味进行快速分析且可立即作出反应。科学家根据苍蝇嗅觉器官的结构,把各种化学反应转变成电脉冲的方式,制成了十分灵敏的小型气体分析仪,目前已广泛应用于宇宙飞船、潜艇和矿井等场所来检测气体成分,使科研、生产的安全系数更为准确、可靠。 



    蜂类与仿生 



    蜂巢由一个个排列整齐的六棱柱形小蜂房组成,每个小蜂房的底部由3个相同的菱形组成,这些结构与近代数学家精确计算出来的——菱形钝角109°28’,锐角70°32’完全相同,是最节省材料的结构,且容量大、极坚固,令许多专家赞叹不止。人们仿其构造用各种材料制成蜂巢式夹层结构板,强度大、重量轻、不易传导声和热,是建筑及制造航天飞机、宇宙飞船、人造卫星等的理想材料。蜜蜂复眼的每个单眼中相邻地排列着对偏振光方向十分敏感的偏振片,可利用太阳准确定位。科学家据此原理研制成功了偏振光导航仪,早已广泛用于航海事业中。 



    其它昆虫与仿生 



    跳蚤的跳跃本领十分高强,航空专家对此进行了大量研究,英国一飞机制造公司从其垂直起跳的方式受到启发,成功制造出了一种几乎能垂直起落的鹞式飞机。现代电视技术根据昆虫单复眼的构造特点,造出了大屏幕彩电,又可将一台台小彩电荧光屏组成一个大画面,且可在同一屏幕上任意位置框出某几个特定的小画面,既可播映相同的画面,又可播映不同的画面。科学家根据昆虫复眼的结构特点研制成功的多孔径光学系统装置,更易于搜索到目标,已在国外一些重要武器系统中应用。根据某些水生昆虫的组成复眼的单眼之间相互抑制的原理,制成的侧抑制电子模型,用于各类摄影系统,拍出的照片可增强图像边缘反差和突出轮廓,还可用来提高雷达的显示灵敏度,也可用于文字和图片识别系统的预处理工作。美国利用昆虫复眼加工信息及定向导航原理,研制了具有很大实用价值的仿昆虫复眼寻的末制导导引头的工程模型。日本利用昆虫形态及特性开发研制了六足机器人等工学机器和建筑物的新构造方式。

    11-03-16 | 添加评论 | 打赏

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    噶龙

    hrhsjjusjus

    11-03-20 | 添加评论 | 打赏

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    15122151904

    类的发明——来自动物的灵感 船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿。 科学家根据野猪的鼻子测毒的奇特本领制成了世界上第一批防毒面具。 火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理。 科研人员通过研究变色龙的变色本领,为部队研制出了不少军事伪装装备。 科学家研究青蛙的眼睛,发明了电子蛙眼。 美国空军通过毒蛇的“热眼”功能,研究开发出了微型热传感器。 人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯(hang)。 人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬”。 仿生与高科技 现代的雷达——一种无线电定位和测距装置:科学家研究发现蝙蝠不是靠眼睛,而是靠嘴、喉和耳朵组成的回声定位系统。因为蝙蝠在飞行时发出超声波,又能觉察出障碍物反射回来的超声波。科学家据此设计出了现代的雷达——一种无线电定位和测距装置 科学家通过对海豚游泳阻力小的研究发明了能提高鱼雷航速的人工海豚皮;以及模仿袋鼠在沙漠运动形式的无轮汽车(跳跃机)等。 前苏联科学院动物研究所的科学家在企鹅的启示下,他们设计了一种新型汽车--“企鹅”牌极地越野汽车。这种汽车的宽阔的底部,直接贴在雪面上,用轮勺撑动着前进,行驶速度可达50公里/小时。 科学家模仿昆虫制造了太空机器人。 澳大利亚国立大学的一个科研小组通过对几种昆虫的研究,已经研制出一个小型的导航和飞行控制装置。这种装置可以用来装备用于火星考察的小型飞行器。 英国科学家在仿生学启发下,正在研制一种可以靠尾鳍摆动以S形“游水”的潜艇新式潜艇的主要创新之处是使用了被称为“象鼻致动器”的装置。“象鼻”由一组用薄而柔软的材料做成的软管组成,模仿肌肉活动,推动鳍的运动。这种新式潜艇可以充当水底扫雷潜艇,用来对付最轻微的声响或干扰便会引爆的水雷。(《中国国防报》) 一教师发明六边形课桌 学生们称道“其乐无穷” 宁波市 一青年教师陈董发明一种六边形桌面的新型课桌,取代了教坛长期沿袭的传统长方形课桌。 陈董接受采访时说,设计这种新课桌的构思,受到了仿生学理论的启发,大自然中,六边形的蜂巢结构巧夺天工,六边形的雪花品体千姿百态……课桌桌面改革为六边形后,组合灵活、外观悦目,可以有效利用有限空间,活跃教室气氛,受到学生欢迎。现至诚学校小学各班组已全面推广使用六边形课桌。 鱼儿在水中有自由来去的本领,人们就模仿鱼类的形体造船,以木桨仿鳍。相传早在大禹时期,我国古代劳动人民观察鱼在水中用尾巴的摇摆而游动、转弯,他们就在船尾上架置木桨。通过反复的观察、模仿和实践,逐渐改成橹和舵,增加了船的动力,掌握了使船转弯的手段。这样,即使在波涛滚滚的江河中,人们也能让船只航行自如。 苍蝇的楫翅(又叫平衡棒)是“天然导航仪”,人们模仿它制成了“振动陀螺仪”。这种仪器目前已经应用在火箭和高速飞机上,实现了自动驾驶。 苍蝇的眼睛是一种“复眼”,由30O0多只小眼组成,人们模仿它制成了“蝇眼透镜”。“蝇眼透镜”是用几百或者几千块小透镜整齐排列组合而成的,用它作镜头可以制成“蝇眼照相机”,一次就能照出千百张相同的相片。这种照相机已经用于印刷制版和大量复制电子计算机的微小电路,大大提高了工效和质量。“蝇眼透镜”是一种新型光学元件,它的用途很多。 鸟类的翅膀具有许多特殊功能和结构,使得它们不仅善于飞行,而且会表演许多“特技”,这些特技还是目前人类的技术难以达到的。小小的蜂鸟是鸟中的“直升机”,它既可以垂直起落,又可以退着飞。在吮吸花蜜时,它不像蜜蜂那样停落在花上,而是悬停于空中。这是多么巧妙的飞行啊。制造具有蜂鸟飞行特性的垂直起落飞机,已经成为许多飞机设计师梦寐以求的愿望。 在企鹅的启示下,人们设计了一种新型汽车“企鹅牌极地越野汽车”。这种汽车用宽阔的底部贴在雪面上,用轮勺推动前进,这样不仅解决了极地运输问题,而且也可以在泥泞地带行驶。 苍蝇的眼睛,发明了蝇眼摄象机。 苍蝇的灵敏感知,发明了危险探测仪,用在危险工作场所 鹰的滑翔技巧,发明了滑翔机。 鸟类的留线造型,改变了飞机的外型,更符合空气动力学。 鸟类的骨头,改进了飞行器的骨架结构,更轻,强度更高。 蝙蝠和海豚的声波探测,发明了超声波雷达。 飞机靠雷达在夜间飞行是人们从蝙蝠身上受到的启示 仙人掌、蚂蚁,这些自然的事物随处可见,因此它们并不稀奇,但你可别小看它们。 你是否看过一群小小的蚂蚁,在墙壁爬动著?它们时时抬著像沙子一般小的食物,成群结队的走动。那细小的身材,生命十分柔弱,只要被人一压,它的一生,可能就这样结束。蚂蚁虽然渺小,但非常团结。一只蚂蚁找到食物,由於食物的体积太大,自己无法搬运,它便立刻回巢,通知夥伴,大家一起团结起来,就能成功了。我们也是一样,如果不能团结,像一盘散沙一样,一点力量都没有;如果能合作,在做人处世上就能屹立不摇。 仙人掌生活在沙漠地区,那里酷热无比,还有许多恶毒的猛兽,处境十分危险。但是仙人掌生活在那里许久,却不见它绝种,这是因为它为了适应险恶的环境,长出了尖锐的刺,使动物们无可奈何。这似乎告诉我们,必须克服困难,外在艰苦的环境,要靠自己坚强的毅力去解决。俗语说:「天下无难事,只怕有心人。」就是这个道理。 大自然中,给我们的启示实在太多了,只要用心体会,都能让我们对生命有更深一层的体认,像仙人掌、蚂蚁,不都是很好的例子吗? 

    11-03-22 | 添加评论 | 打赏

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    tangcece123456

    人类根据鲨鱼做出了飞机,根据蝙蝠做出了雷达.人类根据蜻蜓的翅膀发明了飞机,根据蝙蝠的嘴和耳朵发明雷达,根据鲸鱼的外形发明了轮船,根据青蛙的眼睛发明了“电子蛙眼”.
    由令人讨厌的苍蝇,仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。已经被安装在宇宙飞船的座舱里,用来检测舱内气体的成分。
    从萤火虫到人工冷光;
    电鱼与伏特电池;
    水母的顺风耳,仿照水母耳朵的结构和功能,设计了水母耳风暴预测仪,能提前15小时对风暴作出预报,对航海和渔业的安全都有重要意义。
    人们根据蛙眼的视觉原理,已研制成功一种电子蛙眼。这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样,准确无误地识别出特定形状的物体。把电子蛙眼装入雷达系统后,雷达抗干扰能力大大提高。这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等。特别是能够区别真假导弹,防止以假乱真。
    电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上。在机场,它能监视飞机的起飞与降落,若发现飞机将要发生碰撞,能及时发出警报。在交通要道,它能指挥车辆的行驶,防止车辆碰撞事故的发生。
    根据蝙蝠超声定位器的原理,人们还仿制了盲人用的“探路仪”。这种探路仪内装一个超声波发射器,盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等。如今,有类似作用的“超声眼镜”也已制成。
    模拟蓝藻的不完全光合器,将设计出仿生光解水的装置,从而可获得大量的氢气。
    根据对人体骨胳肌肉系统和生物电控制的研究,已仿制了人力增强器——步行机。
    现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子。
    屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲。
    船桨模仿的是鱼的鳍。
    锯子学的是螳螂臂,或锯齿草。
    苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣。


    嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路。
    壁虎脚趾对制造能反复使用的粘性录音带提供了令人鼓舞的前景。
    贝用它的蛋白质生成的胶体非常牢固,这样一种胶体可应用在从外科手术的缝合到补船等一切事情上
    根据蝙蝠,研究了雷达 根据鱼类,研究了潜水艇 根据鸟类,研究了飞机根据荧火虫,研究了荧光灯,

    青蛙 电子蛙眼 一个人握住一个鸡蛋使劲地捏,无论怎样用力也不能把鸡蛋捏碎。薄薄的鸡蛋壳之所以能承受这么大的压力,是因为它能够把受到的压力均匀地分散到蛋壳的各个部分。建筑师根据这种“薄壳结构”特点,设计出了许多既轻便又省料的建筑物。人民大会堂、北京火车站以及其他很多著名建筑,屋顶都采用了这种“薄壳结构”。响尾蛇与现代军事装备 响尾蛇的视力几乎为零,但其鼻子上的颊窝器官具有热定位功能,即使爬虫、小兽等在夜间入睡后,凭借它们身体所发出的热能,响尾蛇都能感知并敏捷地前往捕食。科学家根据响尾蛇这一奇特功能,研制出现代夜视仪、空对空响尾蛇导弹,以及仿生红外线探测器长颈鹿与抗荷飞行服 超音速歼击机突然加速爬升的时候,由于惯性的作用,飞行员身体中的大量血液会从心脏流向双脚,使脑子产生缺血现象。如何解决这个问题?科学家从长颈鹿的身体构造得到启发。长颈鹿的脖子很长,脑子与心脏的距离大约是3米,要使血液能输送到头上,血压相对要高,大约是人体的两倍。但当长颈鹿低头喝水时,血液却没有一股脑地涌向头部。原来是裹在长颈鹿身体表面的一层厚皮起了作用。长颈鹿低头时,厚皮紧紧地箍住了血管,限制了血压,使其不能因血压突然升高而发生意外。依照长颈鹿皮原理设计的抗荷飞行服,飞行员穿上后在一定程度上起到了限制血压的作用,当飞行加速时,抗荷飞行服还能压缩空气,也能对血管产生一定的压力,就此而言比长颈鹿的厚皮更高明了一步。

    向植物取经 车前草是一种很普通的小草,它的叶子是按螺旋形来排列的,这种排列方式,使每片叶子都能得到充足的阳光,有利于植物的生长。建筑师们依照车前草叶子的形状,设计建造了螺旋状排列的楼房,使每个房间都能享受到明亮、温暖的阳光,避免了普通楼房在这方面的不足。

    高山上的云杉长年累月都经受着狂风的袭击,树干的底部变得又粗又大,整个树干成了圆锥形。这种形状使云杉牢牢地挺立在山顶之上。人们模仿云杉建立的广播电视塔,即使遭到强台风的袭击,也不会有倒塌的危险。


    人类的发明——来自动物的灵感 船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿。科学家根据火野猪的鼻子测毒的奇特本领制成了世界上第一批防毒面具。火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理。科研人员通过研究变色龙的变色本领,为部队研制出了不少军事伪装装备。科学家研究青蛙的眼睛,发明了电子蛙眼。美国空军通过毒蛇的“热眼”功能,研究开发出了微型热传感器。人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯(hang)。人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬”。
    仿生与高科技 现代的雷达,一种无线电定位和测距装置:科学家研究发现蝙蝠魔不是靠眼睛,而是靠嘴、喉和耳朵组成的回声定位系统。因为蝙蝠魔在飞行时发出超声波,又能觉察出障碍物反射回来的超声波。科学家据此设计出了现代的雷达——一种无线电定位和测距装置 …科学家通过对海豚游泳阻力小的研究发明了能提高鱼雷航速的人工海豚皮;以及模仿袋鼠在沙漠运动形式的无轮汽车(跳跃机)等。
    前苏联科学院动物研究所的科学家在企鹅王的启示下,他们设计了一种新型汽车--“企鹅王”牌极地越野汽车。这种汽车的宽阔的底部,直接贴在雪面上,用轮勺撑动着前进,行驶速度可达50公里/小时。
    科学家模仿昆虫制造了太空机器人。
    澳大利亚国立大学的一个科研小组通过对几种昆虫的研究,已经研制出一个小型的导航和飞行控制装置。这种装置可以用来装备用于火星考察的小型飞行器。


    英国科学家在仿生学启发下,正在研制一种可以靠尾鳍摆动以S形“游水”的潜艇新式潜艇的主要创新之处是使用了被称为“象鼻致动器”的装置。“象鼻”由一组用薄而柔软的材料做成的软管组成,模仿肌肉活动,推动鳍的运动。这种新式潜艇可以充当水底扫雷潜艇,用来对付最轻微的声响或干扰便会引爆的水雷。

    09-08-27 | 添加评论 | 打赏

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