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文檔簡介
1、人類的老師有哪些蜻蜓飛機(jī)鯨輪船蝴蝶衛(wèi)星電魚伏特電池科學(xué)家從鯨的流線型身軀受到啟示,改進(jìn)了輪船,可以說,鯨是人類的老師。其實(shí)自然界中可以充當(dāng)人類“老師”的生物何止鯨類一種。以前, 人們作戰(zhàn)時并沒有雷達(dá), 總是沒做好準(zhǔn)備時被飛機(jī)給偷襲了。 科學(xué)家通過長期研究蝙 蝠,發(fā)現(xiàn)蝙蝠視力很差, 卻能在夜間準(zhǔn)確無誤地抓到獵物,這是為什么呢?原來, 每只蝙蝠 嘴里都能發(fā)出一種“超聲波” ,這種波遇物體就會反射回來。而蝙蝠的耳朵就像“接收器” 根據(jù)接收到的信號來判斷是巖石還是獵物。 科學(xué)家根據(jù)這種原理發(fā)明了雷達(dá)。 雷達(dá)也能發(fā)出 超聲波,碰到飛機(jī)就彈了回來 ,這樣就能預(yù)知敵軍有沒有來偷襲了.蒼蠅與宇宙飛船令人討厭的
2、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
3、嗅覺器的結(jié)構(gòu)和功能, 仿制成功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
4、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
5、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?,F(xiàn)在
6、,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。
7、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。19 世紀(jì)初,意大利物理學(xué)家伏特,以電魚因?yàn)檫@種電池是根據(jù)電魚的天然發(fā)電器設(shè)電魚這種非凡的本領(lǐng),引起了人們極大的興趣。 發(fā)電器官為模型, 設(shè)計(jì)出世界上最早的伏打電池。計(jì)的 ,所以把它叫做“人造電器官” 。對電魚的研究,還給人們
8、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
9、著一個細(xì)柄, 柄上有個小球, 球內(nèi)有塊小小的聽石, 當(dāng)風(fēng)暴前的次聲波 沖擊水母耳中的聽石時, 聽石就剌激球壁上的神經(jīng)感受器, 于是水母就聽到了正在來臨的風(fēng) 暴的隆隆聲。仿生學(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)精確地模擬運(yùn)輸振動 臺了水母感受次聲波的器官。 把這種儀器安裝在艦船的前甲板上, 當(dāng)接受到風(fēng)暴的次聲波時, 可令旋轉(zhuǎn) 360°的喇叭自行停止旋轉(zhuǎn) ,它所指的方向, 就是風(fēng)暴前進(jìn)的方向; 指示器上的讀數(shù) 即可告知風(fēng)暴的強(qiáng)度。這種預(yù)測儀能提前 15 小時對風(fēng)暴作出預(yù)報(bào),對航海和漁業(yè)的安全都 有重要意義。蝙蝠 -雷達(dá)蜻蜓 -薄型翼超音速飛機(jī)防振顫技術(shù)蜘蛛 -震
10、動傳感器鳥-撲翼飛機(jī)響尾蛇 -紅外跟蹤探測器鯨-現(xiàn)代潛艇水下高速外形鯊魚 -現(xiàn)代游泳運(yùn)動服面料太多了 ,所有的仿生學(xué)產(chǎn)品的原形均可稱為人類的老師!比如豬、蜻蜓、蝙蝠、蒼蠅 ,1。由令人討厭的蒼蠅,仿制成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。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。2。從螢火蟲到人工冷光;3。電魚與伏特電池;4。水母的順風(fēng)耳, 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, 能提前 15 小時 對風(fēng)暴作出預(yù)報(bào),對航海和漁業(yè)的安全都有重要意義。5。人們根據(jù)蛙眼的視覺原理, 已研制成功一種電子蛙眼。 這種電子蛙眼能像真的蛙眼那樣, 準(zhǔn)確無誤地識別出特定形狀的物體。 把
11、電子蛙眼裝入雷達(dá)系統(tǒng)后, 雷達(dá)抗干擾能力大大提高。 這種雷達(dá)系統(tǒng)能快速而準(zhǔn)確地識別出特定形狀的飛機(jī)、 艦船和導(dǎo)彈等。 特別是能夠區(qū)別真假 導(dǎo)彈,防止以假亂真。電子蛙眼還廣泛應(yīng)用在機(jī)場及交通要道上。 在機(jī)場, 它能監(jiān)視飛機(jī)的起飛與降落, 若發(fā)現(xiàn)飛 機(jī)將要發(fā)生碰撞,能及時發(fā)出警報(bào)。 在交通要道, 它能指揮車輛的行駛,防止車輛碰撞事故 的發(fā)生。6。根據(jù)蝙蝠超聲定位器的原理, 人們還仿制了盲人用的“探路儀” 。這種探路儀內(nèi)裝一個超 聲波發(fā)射器,盲人帶著它可以發(fā)現(xiàn)電桿、臺階、橋上的人等。如今,有類似作用的“超聲眼 鏡”也已制成。7。模擬運(yùn)輸振動臺藍(lán)藻的不完全光合器,將設(shè)計(jì)出仿生光解水的裝置,從而可獲得大
12、量的 氫氣。8。根據(jù)對人體骨胳肌肉系統(tǒng)和生物電控制的研究,已仿制了人力增強(qiáng)器步行機(jī)。9?,F(xiàn)代起重機(jī)的掛鉤起源于許多動物的爪子。10。屋頂瓦楞模仿動物的鱗甲。11。船槳模仿的是魚的鰭。12。鋸子學(xué)的是螳螂臂,或鋸齒草。13。蒼耳屬植物獲取靈感發(fā)明了尼龍搭扣。14。嗅覺靈敏的龍蝦為人們制造氣味探測儀提供了思路。15。壁虎腳趾對制造能反復(fù)使用的粘性錄音帶提供了令人鼓舞的前景。16。貝用它的蛋白質(zhì)生成的膠體非常牢固, 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。烏賊和魚雷誘餌烏賊體內(nèi)的囊狀物能分泌黑色液體,遇到危險時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
13、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,也可模擬運(yùn)輸振動臺噪音、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?。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)合材料可以用來做 防彈衣、防彈車、坦克裝甲車等結(jié)構(gòu)材料。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, 完全是但若在冰下發(fā)射導(dǎo)彈,則10 分鐘必須破冰呼吸一次 作了加強(qiáng)材料力度和外形仿鯨
14、靠高達(dá) 160260 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, 大 腦的位置低于心臟, 大量的血液會涌入大腦, 使血壓更加增高, 那么長頸鹿會在飲水時得腦 充血或血管破烈等疾病而死。 但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。鯨魚和潛艇的“鯨背效應(yīng)”當(dāng)代核潛艇能長時間潛航于冰海之下, 必須
15、破冰上浮,這就碰到了力學(xué)上的難題。潛舴專家從鯨魚每隔 中得到啟迪, 在潛艇頂部突起的指揮臺圍殼和上層建筑方面, 背處理,果然取得了破冰時的“鯨背效應(yīng)” 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,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。后來,人們從蝴蝶身上受到啟迪。 原來,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,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, 鱗片自動閉
16、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)。 科學(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)。仿生學(xué)舉 15 個例子:1。由令人討厭的蒼蠅,仿制成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。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。2。從螢火蟲到人工冷光;3。電魚與伏特電池;4。水母的順風(fēng)耳, 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, 能提前 15 小時 對風(fēng)暴作出預(yù)報(bào),對航海和漁業(yè)的安全都有重要意義。5。人們根據(jù)蛙眼的視覺原理, 已研制成功一種電子蛙眼。 這種電子蛙眼能像真的蛙眼那樣, 準(zhǔn)確無誤地識別出特定形狀的物體。 把電子蛙眼裝入雷達(dá)
17、系統(tǒng)后, 雷達(dá)抗干擾能力大大提高。 這種雷達(dá)系統(tǒng)能快速而準(zhǔn)確地識別出特定形狀的飛機(jī)、 艦船和導(dǎo)彈等。 特別是能夠區(qū)別真假 導(dǎo)彈,防止以假亂真。電子蛙眼還廣泛應(yīng)用在機(jī)場及交通要道上。 在機(jī)場, 它能監(jiān)視飛機(jī)的起飛與降落, 若發(fā)現(xiàn)飛 機(jī)將要發(fā)生碰撞,能及時發(fā)出警報(bào)。 在交通要道, 它能指揮車輛的行駛,防止車輛碰撞事故 的發(fā)生。6。根據(jù)蝙蝠超聲定位器的原理, 人們還仿制了盲人用的“探路儀” 。這種探路儀內(nèi)裝一個超 聲波發(fā)射器,盲人帶著它可以發(fā)現(xiàn)電桿、臺階、橋上的人等。如今,有類似作用的“超聲眼 鏡”也已制成。7。模擬運(yùn)輸振動臺藍(lán)藻的不完全光合器,將設(shè)計(jì)出仿生光解水的裝置,從而可獲得大量的 氫氣。8。
18、根據(jù)對人體骨胳肌肉系統(tǒng)和生物電控制的研究,已仿制了人力增強(qiáng)器步行機(jī)。9?,F(xiàn)代起重機(jī)的掛鉤起源于許多動物的爪子。10。屋頂瓦楞模仿動物的鱗甲。11。船槳模仿的是魚的鰭。12。鋸子學(xué)的是螳螂臂,或鋸齒草。13。蒼耳屬植物獲取靈感發(fā)明了尼龍搭扣。14。嗅覺靈敏的龍蝦為人們制造氣味探測儀提供了思路。15。壁虎腳趾對制造能反復(fù)使用的粘性錄音帶提供了令人鼓舞的前景。16。貝用它的蛋白質(zhì)生成的膠體非常牢固, 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?;卮鹫撸簾嵝木W(wǎng)友| 2010-3-22 20:12 | 檢舉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
19、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
20、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 c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)
21、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 810 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
22、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
23、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)
24、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。 科學(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
25、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)算出來的一一菱形鈍角109O28'銳角70O32'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
26、 飛船、人造衛(wèi)星等的理想材料。 蜜蜂復(fù)眼的每個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。 科學(xué)家據(jù)此原理研制成功了偏振光導(dǎo)航儀, 被廣泛用于航 海事業(yè)中。其它跳馬蚤的跳躍本領(lǐng)十分高強(qiáng), 航空專家對此進(jìn)行大最研究, 英國一飛機(jī)制造公司從其垂直起 跳的方式受到啟發(fā), 成功制造出了一種幾乎能垂直起落的鷂式飛機(jī)。 現(xiàn)代電視技術(shù)根據(jù)昆蟲 單復(fù)眼的構(gòu)造特點(diǎn), 造出了大屏幕彩電, 又可將一臺臺小彩電熒光屏組成一個大畫面, 且可 在同一屏幕上任意位置框出某幾個特定的小畫面, 既可播映相同的畫面, 又可播映不同的畫 面??茖W(xué)家根據(jù)昆蟲復(fù)眼的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)研制成功的多孔徑光學(xué)系統(tǒng)裝置,更易
27、于搜索到目標(biāo), 已在國外一些重要武器系統(tǒng)中應(yīng)用。 根據(jù)某些水生昆蟲的組成復(fù)眼的單眼之間相互抑制的原 理,制成的側(cè)抑制電子模型, 用于各類攝影系統(tǒng), 拍出的照片可增強(qiáng)圖像邊緣反差和突出輪 廓,還可用來提高雷達(dá)的顯示靈敏度, 也可用于文字和圖片識別系統(tǒng)的預(yù)處理工作。 美國利 用昆蟲復(fù)眼加工信息及定向?qū)Ш皆恚?研制了具有很大實(shí)用價值的仿昆蟲復(fù)眼的末制導(dǎo)導(dǎo)引 頭的工程模型。 日本利用昆蟲形態(tài)及特性開發(fā)研制了六足機(jī)器人等工學(xué)機(jī)器和建筑物的新構(gòu) 造方式。昆蟲在億萬年的進(jìn)化過程中, 隨著環(huán)境的變遷而逐漸進(jìn)化, 都在不同程度地發(fā)展著各自的生 存本領(lǐng)。 隨著社會的發(fā)展, 人們對昆蟲的各種生命活動掌握得越來越多
28、, 越來越意識到昆蟲 對人類的重要性, 再加上信息技術(shù)特別是計(jì)算機(jī)新一代生物電子技術(shù)在昆蟲學(xué)上的應(yīng)用,模擬昆蟲的感應(yīng)能力而研制的檢測物質(zhì)種類和濃度的生物傳感器,參照昆蟲神經(jīng)結(jié)構(gòu)開發(fā)的能夠模仿大腦活動的計(jì)算機(jī)等等一系列的生物技術(shù)工程, 將會由科學(xué)家的設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí), 并進(jìn) 入各個領(lǐng)域,昆蟲將會為人類做出更大的貢獻(xiàn)?;卮鹫撸?52777603 | 四級 | 2010-3-2221:28 | 檢舉科學(xué)家研究了蝙蝠飛行的秘密, 從中得到啟示, 發(fā)明了雷達(dá)。 可以說,蝙蝠是人類的 “老師”。 我是在網(wǎng)上查的如果老師罵你我可不管哦 0(Q _n )0嗯!回答者:suijinni | 一級| 2010-3-2
29、3 12:18 | 檢舉從蝙蝠飛行的秘密發(fā)明了雷達(dá), 從螢火蟲到人工冷光,電魚與伏特電池,回答者: 歐若拉之 戀 | 一級 | 2010-3-23 12:32 | 檢舉科學(xué)家研究了蝙蝠飛行的秘密, 從中得到啟示, 發(fā)明了雷達(dá)。 可以說,蝙蝠是人類的 “老師”。其實(shí),自然界可以充當(dāng)人類“老師”的生物何止蝙蝠一種? 人類自古就想像鳥兒一樣飛上藍(lán)天??茖W(xué)家認(rèn)真研究了鳥類飛行的原理,終于在1903年發(fā)明了飛機(jī)。 30 年以后, 由于飛機(jī)速度的不斷提高, 經(jīng)常發(fā)生機(jī)翼因劇烈抖動而破碎的現(xiàn)象, 造成機(jī)毀人亡的慘禍。 過了好久好久, 人類才找到了防止這類事故的方法。 其實(shí)蜻蜓早就解 決了這個問題。 原來,每
30、只蜻蜓的翅膀末端, 都有一塊比周圍略大一些的厚斑點(diǎn),這就是防止翅膀顫抖的關(guān)鍵。 要是早知道這一點(diǎn), 科學(xué)家可以少花多少精力啊! 現(xiàn)在,飛機(jī)設(shè)計(jì)師吸 取了這一教訓(xùn), 注意研究蒼蠅、 蚊子、蜜蜂等的飛行方法,造出了許多具有各種優(yōu)良性能的 新式飛機(jī)。從前,在大海中航行的輪船,雖然頭是尖尖的,但總是開不快。而有圓圓的大頭的鯨,卻常 常輕而易舉地超過海輪。 這是什么原因呢?科學(xué)家們。 仔細(xì)研究了鯨, 發(fā)現(xiàn)它的外形是一種 極為理想的“流線體” 。而“流線體”在水中受到的阻力是最小的。后來工程師模仿鯨的形 體,改進(jìn)了船體的設(shè)計(jì),大大提高了輪船航行的速度。一個人握住一個雞蛋使勁地捏, 可是無論怎樣用力, 也不
31、能把雞蛋捏碎。 薄薄的雞蛋殼怎么 這樣堅(jiān)固呢?科學(xué)家懷著極大的興趣研究了這個問題, 終于發(fā)現(xiàn)薄薄的蛋殼之所以能夠承受 這么大的壓力, 是因?yàn)樗軌虬咽艿降膲毫鶆虻胤稚⒌降皻さ母鱾€部分。 建筑師根據(jù)這種 “薄殼結(jié)構(gòu)” 的特點(diǎn)中, 設(shè)計(jì)出許多既輕便又省料的建筑物。 人民大會堂和北京火車站以及 其他很多著名建筑,屋頂都是這種“薄殼結(jié)構(gòu)” 。此外,人們模仿袋鼠造出了會跳躍的越野汽車, 模仿某些貝殼制成了外殼堅(jiān)固的坦克 , 回 答者: 000304123 | 一級 | 2010-3-23 16:20 | 檢舉模仿貝類造出了坦克回答者:hansssss12 | 一級 | 2010-3-23 17:09
32、| 檢舉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
33、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??茖W(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
34、就成為100 c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810 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)
35、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。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。 科學(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
36、行性能, 可使飛機(jī)自動停止危險的滾 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)
37、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)算出來的一一菱形鈍角109O28'銳角70O32'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。 科學(xué)家據(jù)此原理研制成功了偏振光導(dǎo)航儀, 被廣泛用于航 海事業(yè)中。其它跳馬蚤的跳躍本領(lǐng)十分高強(qiáng), 航
38、空專家對此進(jìn)行大最研究, 英國一飛機(jī)制造公司從其垂直起 跳的方式受到啟發(fā), 成功制造出了一種幾乎能垂直起落的鷂式飛機(jī)。 現(xiàn)代電視技術(shù)根據(jù)昆蟲 單復(fù)眼的構(gòu)造特點(diǎn), 造出了大屏幕彩電, 又可將一臺臺小彩電熒光屏組成一個大畫面, 且可 在同一屏幕上任意位置框出某幾個特定的小畫面, 既可播映相同的畫面, 又可播映不同的畫 面??茖W(xué)家根據(jù)昆蟲復(fù)眼的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)研制成功的多孔徑光學(xué)系統(tǒng)裝置,更易于搜索到目標(biāo), 已在國外一些重要武器系統(tǒng)中應(yīng)用。 根據(jù)某些水生昆蟲的組成復(fù)眼的單眼之間相互抑制的原 理,制成的側(cè)抑制電子模型, 用于各類攝影系統(tǒng), 拍出的照片可增強(qiáng)圖像邊緣反差和突出輪 廓,還可用來提高雷達(dá)的顯示靈敏度
39、, 也可用于文字和圖片識別系統(tǒng)的預(yù)處理工作。 美國利 用昆蟲復(fù)眼加工信息及定向?qū)Ш皆恚?研制了具有很大實(shí)用價值的仿昆蟲復(fù)眼的末制導(dǎo)導(dǎo)引 頭的工程模型。 日本利用昆蟲形態(tài)及特性開發(fā)研制了六足機(jī)器人等工學(xué)機(jī)器和建筑物的新構(gòu) 造方式。昆蟲在億萬年的進(jìn)化過程中, 隨著環(huán)境的變遷而逐漸進(jìn)化, 都在不同程度地發(fā)展著各自的生 存本領(lǐng)。 隨著社會的發(fā)展, 人們對昆蟲的各種生命活動掌握得越來越多, 越來越意識到昆蟲 對人類的重要性, 再加上信息技術(shù)特別是計(jì)算機(jī)新一代生物電子技術(shù)在昆蟲學(xué)上的應(yīng)用,模擬昆蟲的感應(yīng)能力而研制的檢測物質(zhì)種類和濃度的生物傳感器,參照昆蟲神經(jīng)結(jié)構(gòu)開發(fā)的能夠模仿大腦活動的計(jì)算機(jī)等等一系列的
40、生物技術(shù)工程, 將會由科學(xué)家的設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí), 并進(jìn) 入各個領(lǐng)域,昆蟲將會為人類做出更大的貢獻(xiàn)。回答者:四年級的學(xué)生| 一級 | 2010-3-2317:46 | 檢舉 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 C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,
41、 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 810 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
42、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)
43、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
44、運(yùn)動方向, 是保持蒼蠅身體平衡導(dǎo)航儀。 科學(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,
45、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)算出來的一一菱形鈍角109O28'銳角70O32'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)眼的每個單眼中相鄰地排列著對偏振光方向十分敏感被廣泛用于航的偏振片,
46、可利用太陽準(zhǔn)確定位。 科學(xué)家據(jù)此原理研制成功了偏振光導(dǎo)航儀, 海事業(yè)中。其它跳馬蚤的跳躍本領(lǐng)十分高強(qiáng), 航空專家對此進(jìn)行大最研究, 英國一飛機(jī)制造公司從其垂直起 跳的方式受到啟發(fā), 成功制造出了一種幾乎能垂直起落的鷂式飛機(jī)。 現(xiàn)代電視技術(shù)根據(jù)昆蟲 單復(fù)眼的構(gòu)造特點(diǎn), 造出了大屏幕彩電, 又可將一臺臺小彩電熒光屏組成一個大畫面, 且可 在同一屏幕上任意位置框出某幾個特定的小畫面, 既可播映相同的畫面, 又可播映不同的畫 面。科學(xué)家根據(jù)昆蟲復(fù)眼的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)研制成功的多孔徑光學(xué)系統(tǒng)裝置,更易于搜索到目標(biāo), 已在國外一些重要武器系統(tǒng)中應(yīng)用。 根據(jù)某些水生昆蟲的組成復(fù)眼的單眼之間相互抑制的原 理,制成的側(cè)
47、抑制電子模型, 用于各類攝影系統(tǒng), 拍出的照片可增強(qiáng)圖像邊緣反差和突出輪 廓,還可用來提高雷達(dá)的顯示靈敏度, 也可用于文字和圖片識別系統(tǒng)的預(yù)處理工作。 美國利 用昆蟲復(fù)眼加工信息及定向?qū)Ш皆恚?研制了具有很大實(shí)用價值的仿昆蟲復(fù)眼的末制導(dǎo)導(dǎo)引 頭的工程模型。 日本利用昆蟲形態(tài)及特性開發(fā)研制了六足機(jī)器人等工學(xué)機(jī)器和建筑物的新構(gòu) 造方式。昆蟲在億萬年的進(jìn)化過程中, 隨著環(huán)境的變遷而逐漸進(jìn)化, 都在不同程度地發(fā)展著各自的生 存本領(lǐng)。 隨著社會的發(fā)展, 人們對昆蟲的各種生命活動掌握得越來越多, 越來越意識到昆蟲 對人類的重要性, 再加上信息技術(shù)特別是計(jì)算機(jī)新一代生物電子技術(shù)在昆蟲學(xué)上的應(yīng)用, 模 擬昆
48、蟲的感應(yīng)能力而研制的檢測物質(zhì)種類和濃度的生物傳感器, 參照昆蟲神經(jīng)結(jié)構(gòu)開發(fā)的能 夠模仿大腦活動的計(jì)算機(jī)等等一系列的生物技術(shù)工程, 將會由科學(xué)家的設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí), 并進(jìn) 入各個領(lǐng)域,昆蟲將會為人類做出更大的貢獻(xiàn)。292 回回答者:熱心網(wǎng)友 | 2010-3-23 17:56 | 檢舉 蝙蝠回答者:熱心網(wǎng)友 | 2010-3-23 17:58 | 檢舉 動物仿生學(xué)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
49、化武器。火箭升空利用的是水母、墨魚反沖原理??蒲腥藛T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。于是人們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。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。根據(jù)響尾蛇的頰窩能感覺到 0.001 C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
50、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, 發(fā)現(xiàn)其上有溝漕的結(jié)構(gòu), 于是有個科學(xué)家就依照鯨魚皮構(gòu)造, 造成一個薄膜蒙在飛 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, 現(xiàn)在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
51、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)的一個方面。另一方面 ,我們還可以從自然的規(guī)律中得到啟迪,利用其原理進(jìn)行設(shè)計(jì) (包括設(shè)計(jì)算法 ),這就是智能計(jì)算的思想。智能計(jì)算智能計(jì)算 ,也有人稱之為 "軟計(jì)算 ",就是借用自然界(生物界)規(guī)律的啟迪,根據(jù)其原理,模 仿設(shè)計(jì)求解問題的算法。如:人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃、模擬煺火技術(shù)和群 集智能技術(shù)等。群集智能( Swarm Intelligence )群居昆蟲以集體的力量,進(jìn)行覓食、御敵、筑巢的能力。這種群體所表現(xiàn)出來的"智能",就稱之為群體
52、智能。 如蜜蜂采蜜、 筑巢、螞蟻覓食、 筑巢等。 從群居昆蟲互相合作進(jìn)行工作中, 得到啟迪,研究其中的原理,以此原理來設(shè)計(jì)新的求解問題的算法。螞蟻算法"蟻"螞蟻覓食時,在它走過的路上,留下外激素,這些外激素就象留下路標(biāo)一樣,留給后來 一個路徑的標(biāo)志。 后面的螞蟻, 就會沿著有外激素的路徑行走 (外激素越多引誘螞蟻的能力 就越強(qiáng))。科學(xué)家們對此進(jìn)行過試驗(yàn):用人造的外激素在紙上畫上一條路徑,對螞蟻進(jìn)行試 驗(yàn)。結(jié)果螞蟻果然都沿畫有外激素的路徑行走。BD蟻穴 AC 食物螞蟻尋食時,由蟻穴出發(fā),可沿AC,也可沿ABC(見上圖),設(shè)各螞蟻尋到食物后沿原路回穴,并在路上留下外激素,那么因
53、AC路徑短,故當(dāng)它們沿 AC返回時,就在 AC上留下兩次外激素。而沿ABC返回者,因其路徑長,僅回到D點(diǎn),于是AD 一段只留過一次外激素(即其上的外激素的濃度比 AC上的濃度淡),故這時從蟻穴出來尋食者就會沿濃度大的路徑AC行走, 最后大多數(shù)的螞蟻都會沿較短的路程進(jìn)行尋食. 利用這個原理科學(xué)者們就設(shè)計(jì)了螞蟻算法 (進(jìn)行求最短程 )。上面是個簡單的原理 ,當(dāng)然要設(shè)計(jì)出切實(shí)可行的算法,還要將模型進(jìn)一步精確 ,如要計(jì)及外激素的揮發(fā) (即激素的濃度將隨時間而逐步降低等等).用螞蟻算法求最短程1. 一群螞蟻隨機(jī)從出發(fā)點(diǎn)出發(fā),遇到食物,銜住食物,沿原路返回2. 螞蟻在往返途中,在路上留下外激素標(biāo)志3. 外
54、激素將隨時間逐漸蒸發(fā)(一般可用負(fù)指數(shù)函數(shù)來描述,即乘上因子e-at)4. 由蟻穴出發(fā)的螞蟻 ,其選擇路徑的概率與各路徑上的外激素濃度成正比螞蟻算法還可以應(yīng)用于很多實(shí)際問題, 例如用于重建通訊路由, 管理公司的電話網(wǎng), 對用戶 記帳收費(fèi)等工作,任務(wù)分配問題等不要停,繼續(xù)思索進(jìn)一步,將每個螞蟻看成是一個神經(jīng)元, 它們之間的通訊聯(lián)絡(luò), 看成是各神經(jīng)元之間的連接, 只不過這時的連接不是固定的, 而是隨機(jī)的。 即用一個隨機(jī)連接的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來描述一個群體。 這種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所具有的性質(zhì),就是群體的智能 科學(xué)家們從蜻蜓翅膀末端的一塊比周圍略大一些的厚斑點(diǎn)得到了啟示,從而解決了飛機(jī)機(jī)翼因劇烈抖動而破碎的現(xiàn)象。回答者
55、:zz0877 | 一級 | 2010-3-23 18:16 | 檢舉蝙蝠回答者:熱心網(wǎng)友 | 2010-3-23 19:37 | 檢舉甲蟲與仿生屁步甲炮蟲自衛(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???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 c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
56、, 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 810 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。回答者:熱心網(wǎng)友 |
57、2010-3-23 19:45 | 檢舉 人類自古就想像鳥兒一樣飛上藍(lán)天??茖W(xué)家認(rèn)真研究了鳥類飛行的原理,終于在1903 年發(fā)明了飛機(jī)。三十年以后,由于收音機(jī)速度的不斷提高,經(jīng)常發(fā)生機(jī)翼(yi)因劇烈抖動而破碎的現(xiàn)象,造成機(jī)毀人亡的慘(ccn)禍(hub)過了好久好久,人類才找到了防止這類事故的方法。 其實(shí)蜻蜓早就解決了這個問題。原來, 每只蜻蜓的翅膀末端,都有一塊比周圍略 重一些的厚斑點(diǎn), 這就是防止翅膀顫抖的關(guān)鍵。 早知道這一點(diǎn), 科學(xué)家可以少花多少精力?。?現(xiàn)在,飛機(jī)設(shè)計(jì)師吸取了這一教訓(xùn),注意研究蒼蠅、蚊子、蜜蜂等的飛行方法,造出了許多 具有各種優(yōu)良性能的新式飛機(jī)?;卮鹫撸簾嵝木W(wǎng)友| 2
58、010-3-23 19:58 | 檢舉跳馬蚤的跳躍本領(lǐng)十分高強(qiáng), 航空專家對此進(jìn)行大最研究, 英國一飛機(jī)制造公司從其垂直起 跳的方式受到啟發(fā), 成功制造出了一種幾乎能垂直起落的鷂式飛機(jī)。 現(xiàn)代電視技術(shù)根據(jù)昆蟲 單復(fù)眼的構(gòu)造特點(diǎn), 造出了大屏幕彩電, 又可將一臺臺小彩電熒光屏組成一個大畫面, 且可 在同一屏幕上任意位置框出某幾個特定的小畫面, 既可播映相同的畫面, 又可播映不同的畫 面。科學(xué)家根據(jù)昆蟲復(fù)眼的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)研制成功的多孔徑光學(xué)系統(tǒng)裝置,更易于搜索到目標(biāo), 已在國外一些重要武器系統(tǒng)中應(yīng)用。 根據(jù)某些水生昆蟲的組成復(fù)眼的單眼之間相互抑制的原 理,制成的側(cè)抑制電子模型, 用于各類攝影系統(tǒng), 拍出的照片可增強(qiáng)圖像邊緣反差和突出輪 廓,還可用來提高雷達(dá)的顯示靈敏度, 也可用于文字和圖片識別系統(tǒng)的預(yù)處理工作。 美國利 用昆蟲復(fù)眼加工信息及定向?qū)Ш皆恚?研制了具有很大實(shí)用價值的仿昆蟲復(fù)眼的末制導(dǎo)導(dǎo)引 頭的工程模型。 日本利用昆蟲形態(tài)及特性開發(fā)研制了六足機(jī)器人等工學(xué)機(jī)器和建筑物的新構(gòu) 造方式。昆蟲在億萬
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