有趣的仿生學教學課件

1、有趣的仿生學 仿生學作為一門獨立的學科，形成于20世紀60年代，它是研究生物系統(tǒng)的結構性質、能量轉換和信息加工的處理過程，用來改善現(xiàn)有的或創(chuàng)造出嶄新的機械、儀器、建筑結構和工藝過程的邊緣學科。仿生技術是發(fā)展現(xiàn)代高新技術的重要途徑之一。1.我國最早的仿生師魯班我國古代杰出的工匠魯班，在一次上山砍樹時，不小心被一棵小草劃破了手，他好奇地摘下草葉觀察，發(fā)現(xiàn)葉子的邊緣有許多鋒利的小齒，于是突發(fā)奇想，把鐵片磨上細齒用來割斷木頭，從而發(fā)明了常用的伐木工具鋸。鋸的發(fā)明是魯班從帶齒的葉片得到的啟發(fā)。2.高速運轉的恐龍鉆頭鴨嘴龍是史前巨型爬行動物，它的牙床上重重疊疊地長了約600顆牙齒，它們的牙齒是雙層的，如果

2、上面的牙齒磨掉了，下面的牙齒會補上去。外層的牙不能用了，內層的牙齒會自動補上去，繼續(xù)使用。機械師模仿鴨嘴龍牙齒的排列形狀，設計制成了一種恐龍鉆頭。這種新鉆頭模仿鴨嘴龍的牙齒，裝了兩層，內層的齒嵌在較軟的材料上，當外層的齒磨壞了不能使用時，鉆頭繼續(xù)旋轉，就會將這層軟材料磨掉，露出內層的齒，于是鉆頭又可以繼續(xù)鉆進了。這種鉆頭減少了調換鉆頭的麻煩，其鉆進速度是一般鉆頭的2倍。4.導彈命名“響尾蛇”響尾蛇是一種毒性很強的蛇，它有一種能探測周圍環(huán)境中溫度變化的紅外線感受器，長在眼睛與鼻孔之間的頰窩里。由于響尾蛇具備了這種紅外線感受器，在黑暗中也能準確無誤地捕獲獵物?？茖W家仿照變色龍，制成了一種既能自動改

3、變顏色，又始終與環(huán)境保持一致的軍裝。這種軍裝用一種對光線變化很敏感的化學纖維織成的布料制成，士兵穿上這種軍裝，可以放心地從白色的沙灘上登陸，在森林里軍裝是深綠色，在草地時又變成麻黃色的了。6.鱷魚“流淚”的啟示兇殘的鱷魚在吞食獵物時，總是流著“悲傷”的眼淚，其實它們是在排泄體內多余的鹽分。生活在咸水或海水中的動物，體內都有一種特殊的結構鹽腺，各種鹽腺的構造基本一樣：中間是一根導管，并向四周輻射出幾千根細管，跟血管交織在一起，把血液中多余的鹽分離析出來，再通過中央的導管排泄到體外。鹽腺是動物天然的“咸水淡化器”。科學家從鱷魚的流淚中得到啟示，模仿鹽腺的構造原理，研制出一種體積小、重量輕、效率高、

4、價格低的“仿生海水淡化器”，從根本上解決了海水淡化的難題。7.啄木鳥與新型安全帽啄木鳥一天可發(fā)出約600次的啄木聲，每啄一次的速度可達每秒55，比空氣中的音速還快1.6倍，而它的頭部搖動的速度更快，約每小時2 080，比射出的子彈還要快1倍多。此時，它頭部所受到的沖擊力約為所受重力的1000倍，而一輛時速為56的汽車撞在一堵墻上，受到的沖擊力僅為所受重力的10倍。為什么啄木鳥頭部可以受到那么大的力卻不會得腦震蕩?原來啄木鳥頭部的構造與眾不同，它的腦殼非常堅硬，周圍還有一層海綿狀的骨骼，里面吸附著很多液體，能起消震作用，頭部兩側還有強有力的肌肉系統(tǒng)，也能起到防震作用?？茖W家由此得到啟示，設計了一種新型安全帽：外殼堅固，里層松軟，帽子下部有一個保護領圈，避免因突然而來的旋轉運動所造成的腦損傷。經過實驗，比一般防護帽效果好得多。嚇人仿生有趣仿