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仿生学的资料

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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。这些发电器官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特电池。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。

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。

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。

甲虫与仿生

气步甲炮虫自卫时,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。

动物仿生学的例子

动物仿生学的例子 动物仿生学的例子25个 动物仿生学的例子(一): 鱼漂与潜水艇 潜水艇是怎能样发明的呢?为了让一种船既能在水面划,又能在海底游,科学家观察到了鱼这种动物。 鱼肚中有一种东西叫鱼鳔,里面装满了空气。在鱼想潜到水底时,将鱼鳔中的空气排出,浮力就立刻变小了,鱼可自由地沉下水面。而潜水艇中也有一种机器,里面也装满了空气,将空气一排出,潜水艇便能沉下水底。科学家是按这个原理制造的潜水艇。 看,我们如今已经很高级的潜水艇,原先它们是利用鱼鳔原理而做的。是的,生活中若没有动物,人类将会失去很多发明的机会。能够说,动物对人类生活也有很大的帮忙。 动物仿生学的例子(二): 蝙蝠与雷达

蝙蝠会释放出一种超声波,这种声波遇见物体时就会反弹回来,而人类听不见。雷达就是根据蝙蝠的这种特性发明出来的。在各种地方都会用到雷达,例如:飞机、航空等。 动物仿生学的例子(三): 乌贼和鱼雷诱饵 乌贼体内的囊状物能分泌黑色液体,遇到危险时它便释放出这种黑色液体,诱骗攻击者上当。潜艇设计者们仿效乌贼的这一功能读者设计出了鱼雷诱饵。鱼雷诱醋似袖珍潜艇,可按潜艇的原航向航行,航速不变,也可模拟噪音、螺旋节拍、声信号和多普勒音调变化等。正是它这种惟妙惟肖的表演,令敌潜艇或攻击中的鱼雷真假难辩,最终使潜艇得以逃脱。 动物仿生学的例子(四): 青蛙与电子娃眼 我从《小爱迪生》这本书中读到了青蛙的眼睛,《小爱迪生》上头说的是青蛙的眼睛只能够看见动的东西。我将信将疑,问了一下爸爸。爸爸说:你还是做一个试验比较好。我点点头。

首先,我先找来一只青蛙,这只青蛙蹲坐在报纸上,用它警惕的大眼睛 盯着我的一举一动,好像警察监视罪犯一样。它身穿美丽的绿皮袄,好像一个贵妇人,仪态端庄。 我先把事先拍死的苍蝇放到它面前。那只苍蝇好像在青蛙的眼里消失了,对这嗟来之食无动于衷。我拿出了小细线,将苍蝇细心翼翼地扎好,然后在它的眼前不停地摇晃。突然,青蛙的注意力不在我身上了,它目不转睛地盯着那只会飞的苍蝇。没过一会儿,只听扑的一声,青蛙伸出了它长长的、粉红色的舌头,轻轻一卷,便把苍蝇卷进了肚子里。 这次实验证明了:青蛙的眼睛只能够看见动的东西,看不见不会动的东西。于是,科学家们便经过青蛙的眼睛发明了电子蛙眼! 动物仿生学的例子(五): 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,并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

仿生学研究报告上传

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《自然界材料构筑科学与 创新思维》研究报告 指导教师: 学号:姓名:

目录 一、仿生学概念 二、自己对仿生学的理解 三、仿生学的应用 1.利用动物体的特性 (1)利用鱼鸟的特点为火车入隧道过程降噪 (2)利用鲨鱼皮表面的特点进行抗菌 (3)利用珊瑚体秘方减少二氧化碳的排放(4)学习小生物如何从雾气中获取水分2.利用植物体的特性 (1)利用树沿压力线重组的特性构造轻量化材料 (2)利用叶子的光合作用制造太阳能电池(3)利用荷叶表面的特性制造防雨工具(4)王莲能够托起超重物体 3.利用细胞特性 (1)利用细胞膜的特性制造去盐薄膜 四、小结

一、仿生学的概念 仿生学是指人类模仿生物功能,来发明创造的科学。它是一门新型边缘学科。研究对象是生物体的结构、功能和工作原理,并将这些原理移植于人造工程技术之中。该学科的问世,大大开阔了人类的技术眼界,显示了巨大的发展潜力,是人类智慧的结晶。 二、自己对仿生学的理解 仿生学就是通过理解动物的自身特性,以及它们利用这些特性所做出的利于自己生存的本领,再经过人类能动性的思考,抽象出前所未有的新思想新概念,最后利用联系的思想加以应用于人类的生活和生产,为人类创造便捷和更有突破的生活方式。我们的生活、生产中不缺乏一些例子。例如,我们平时最讨厌的在空中到处乱飞的苍蝇,利用苍蝇的鼻子嗅觉原理可以制作小型的气体探测仪,利用苍蝇的楫翅(又叫平衡棒)进行模仿,将它制成了“振动陀螺仪”,应用到了火箭和高速飞机上,实现了自动驾驶;利用蝙蝠发出的超声波可以与障碍物反弹的原理制成了制造出了雷达,应用到了飞机航空中。萤火虫腹部的发光器中的荧光酶的作用下,荧光素在细胞内水分的参与下,与氧化合便发出荧光,正是利用这样的原理,创造了日光灯...... 像这样仿生学的例子数不胜数。接下来,让我们具体看一看仿生学的应用。

仿生学的例子

仿生学的例子 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。 好运 生物学家通过对蛛丝的研究制造出高级丝线,抗撕断裂降落伞与临时吊桥用的高强度缆索。船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿。 响尾蛇导弹等就是科学家模仿蛇的“热眼”功能和其舌上排列着一种似照相机装置的天然红外线感知能力的原理,研制开发出来的现代化武器。 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。

仿生学

[据大众科学网站2011年9月15日报道]海洋研究、海中航行、海床测绘、目标追踪等行为均需要依赖声音来进行正确定位,声音在目前仍然是水下传输信息的最佳媒介。受到逆戟鲸耳朵的启发,来自美国斯坦福大学的科学家Kilic正在研发一种独特的水下传声器,该传声器既能够听到最安静的声音,也能够听到最吵闹的声音,甚至可以在水下6英里、压力是水面1000倍的深度下工作。 一些能够在深海中游弋的鲸鱼,如逆戟鲸,能够改变自身内耳的压力从而和周围环境相适应,这种能力使逆戟鲸在水下听的更加真切。科学家们想要研发的水下传声器能够实现同样的功能。该水下传声器的传感器中有三层硅材料薄膜,每层薄膜的厚度都是人类发丝直径的百分之一,薄膜上有数千个微孔,水能够在这些微孔中通过。随着传感器工作深度越深,流进薄膜内的水也越多,在平衡内外压力的同时也使传感器对于外界声音的探测更为敏感。然而,在解决了一个问题的同时,一个新的问题接踵而至。当接触到声波的时候,硅材料薄膜会产生十分微小的位移,尤其在深海的时候现象更为明显,这是由于水的不易压缩性造成的。海洋中最安静的声音能使薄膜产生0.00001纳米的位移,这相当于原子直径的万分之一。由于产生的位移过于微小,该研究方案似乎走进了死胡同。然而有方法证明利用激光能够准确测量到薄膜产生的位移。 在科学家制造出的水下传声器样机中,一条可分支的光纤电缆被引入进来:其中一分支可以发射激光,另外一分支则是光学探测器。激光对薄膜进行照射,薄膜将激光反射到光学探测器上,这就对声音实现了探测的目的(具体实现原理见上图)。水下传声器能探测到160分贝以内的声音,这意味着从图书馆内的窃窃私语到60英尺外TNT炸药的隆隆爆破,这些声音利用水下传声器都可以完全无损的探测到。在低频端,水下传声器能够探测到地壳运动的声音;而在高频端,它能够探测到水分子撞击传感器的声音。 仿生船舶魅力无限 目前世界上最快的船艇其速度也赶不上大多鱼类的游速,鱼儿行动速度之所以快,原因是多种多样的。鱼儿都有流线型的“身材”,皮肤表面非常光滑,这使得它们受到的摩擦阻力非常小。所以现今生产的高速船大都具有流线型光滑的外表。另外,海豚之所以游得快,还和其有特殊的皮肤结构有关。物理学表明,水接触坚硬的东西,水流则会产生混乱现象,会增大水的阻力;相反,若水接触的是柔软且具有极微细不平的表面时,则会消除水流混乱现象,从而减少水的阻力。海豚皮肤表面就比较柔软且具有弹性,人们模仿海豚的皮肤构造,用橡胶制成了人造海豚皮,装在潜水艇上,使湍流减少了50%,从而大大提高了潜艇的航行速 度。 德国研究新型船舶仿生涂层 出处:大公报编辑:国际船舶网发布时间:2010-5-7 08:32德国波恩大学近日发表公报说,德国科研人员发现了槐叶萍「超级疏水性」的奥秘。如果给船体刷上具有类似疏水性的仿生涂层,可大大降低船只行进过程中与水的摩擦,从而节

各种花卉图片及简介

各种花卉图片及简介 1、玫瑰,又被称为刺玫花、徘徊花、刺客、穿心玫瑰。蔷薇科蔷薇属灌木。作为农作物,其花朵主要用于食品及提炼香精玫瑰油,玫瑰油要比等重量黄金价值高,应用于化妆品、食品、精细化工/ 等工业。 2 、百合,是百合科百合属多年生草本球根植物,主要分布在亚洲东部、欧洲、北美洲等北半球温带地区。全球已发现有百多个品种,中国是其最主要的起源地,原产五十多种,是百合属植物自然分布中心。近年有不少经过人工杂交而产生的新品种,如亚洲百合、麝香百合、香水百合等。百合的主要应用价值在于观赏,有些品种可作为蔬菜食用和药用

3 、香石竹(学名:Dianthus caryophyllus )即康乃馨,又名狮头石竹、麝香石竹、大花石竹、荷兰石竹。为石竹科、石竹属植物,分布于欧洲温带以及中国大陆的、等地,原产于地中海地区,是目前世界上应用最普遍的花卉之一。 4 、郁金香,本意是一种花卉,在植物分类学上,是一类属于百合科郁金香属的

具球茎草本植物,是荷兰的国花。也有以郁金香为题的诗词,另外女歌手郁可唯的粉丝团也以此为名 5 、菊花,(学名Dendranthema morifolium ,常用chrysanthemum ,拉丁文Flos Chrysanthemi ),多年生菊科草本植物,其花瓣呈舌状或筒状。菊花是经长期人工选择培育的名贵观赏花卉,也称艺菊,品种达三千余种。菊花是中国十大名花之一,在中国有三千多年的栽培历史,中国菊花传欧洲,约在明末清

6、荷花,又名莲花、水芙蓉等,属睡莲科多年生水生草本花卉。地下茎长而肥厚,有长节,叶盾圆形。花期6~9 月,单生于花梗顶端,花瓣多数,嵌生在花托穴,有红、粉红等多种颜色,或有彩文、镶边。荷花种类很多,分观赏和食用两大类,原产亚洲热带和温带地区,我国早在周朝就有栽培记载。荷花果实椭圆形,种子卵形,全身皆宝,藕和莲子能食用,莲子、根茎、藕节、荷叶、花及种子的胚芽等都可入药。其出淤泥而不染之品格恒为世人称颂

仿生学论文分析

仿生学论文 10级生物科学 1009210117 张荣华

摘要 自然界生物在漫长的进化过程中优胜劣汰,为了生存、自卫、竞争和发展的需要,强化了自身许多优异的结构和特殊功能。人们模仿生物界的这些结构特征,将它们应用于自身的斗争,即军事斗争中。利用生物的结构和功能原理来研制机械或各种新技术的科学。解决在日常的生产生活中遇到的问题,制造多种探测、斗争武器。 关键词:生物结构特殊功能实践运用军事

一.仿生学简介 仿生学(bionices)在具有生命之意的希腊语言bion上,加上有工程技术涵义的ices而组成的词语。大约从1960年才开始使用。生物具有的功能迄今比任何人工制造的机械都优越得多,仿生学就是要在工程上实现并有效地应用生物功能的一门学科。例如关于信息接受(感觉功能)、信息传递(神经功能)、自动控制系统等,这种生物体的结构与功能在机械设计方面给了很大启发。可举出的仿生学例子,如将海豚的体形或皮肤结构(游泳时能使身体表面不产生紊流)应用到潜艇设计原理上。仿生学也被认为是与控制论有密切关系的一门学科,而控制论主要是将生命现象和机械原理加以比较,进行研究和解释的一门学科。 1.历史由来自古以来,自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。种类繁多的生物界经过长期的进化过程,使 它们能适应环境的变化,从而得到生存和发展。劳动创造了人类。人类以自己直立的身躯、能劳动的双手、交流情感和思想的语言,在长期的生产实践中,促进了神经系统尤其是大脑获得了高度发展。因此,人类无与伦比的能力和智慧远远超过生物界的所有类群。人类通过劳动运用聪明的才智和灵巧的双手制造工具,从而在自然界里获得更大自由。人类的智慧不仅仅停留在观察和认识生物界上,而且还运用人类所独有的思维和设计能力模仿生物,通过创造性的劳动增加自己的本领。 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。鸟儿展翅可在空中自由飞翔。据《韩非子》记载鲁班用竹木作鸟“成而飞之,三日不下”。然而人们更希望仿制鸟儿的双翅使自己也飞翔在空中。早在四百多年前,意大利人利奥那多·达·芬奇和他的助手对鸟类进行仔细的解剖,研究鸟的身体结构并认真观察鸟类的飞行。设计和制造了一架扑翼机,这是世界上第一架人造飞行器。 2.研究方法仿生学是生物学、数学和工程技术学互相渗透而结合成的一门新兴的边缘科学。第一届仿生学会议为仿生学确定了一个有趣而形象的标志:一个巨大的积分符号,把解剖刀和电烙铁“积分”在一起。这个符号的含

仿生学-人类通过从动物身上得到的启发发明了很多东西

仿生学-人类通过从动物身上得到的启发发 明了很多东西 动物和人有着千丝万缕的联系,“仿生学”就是人类从动物身上获取灵感进行创造发明的一门先进科学。人类通过从动物身上得到的启发发明了很多东西。 小巧的蜂鸟不仅能垂直起落,而且在吮吸花蜜时能取直立姿势,悬在空中进退自如;野鸭能悠然自得地飞行在9500米的半高空;鸽子能够感受地震;海鸥、信天翁这些海鸟却可以通过眼睛附近一条盐腺把喝下去的海水中的盐分排出;鹰在高空具有超强的视力…… 那么,人类能从鸟类身上模仿出这些功能吗? 从始祖鸟的出现到现在,在这亿万年的漫长进化过程中,鸟类形成了许多卓有成效的导航、识别、计算、能量转换等系统,其灵敏性、高效性、准确性、抗干旱性都另人惊叹不已。人们研究这些结构和功能原理并加以模拟,用来改善现有的或创造新的机械、仪器、工艺,这就是仿生学研究的一项重要内容。 仿生学是1960年正式诞生的一门综合的边缘科学。目前,仿生学的研究,着重了下列几个方面。

感觉器官的访生。根据生物的感觉器官,来研制能够接受、记录和测定信号的装置。特别是各种有关视觉、听觉、嗅觉、触觉以及包括冷热、酸痛、振动和平衡等等感觉方面的新颖传感器。生物的各种感觉器官,经过千万年的锤练,无论在选择性、适应性、灵活性、灵敏度、抗干扰性、微型化等方面,和我们目前各种自动装置中的传感器相比较,都优越得多。 自组织系统和神经元的访生。主要是为了研制新颖的自动控制系统。生物控制器官的研究,重点是大脑系统,揭开它的秘密,对创造人工的信息发射、按收、传送、加工和贮藏等装置,是非常有益的。 生物运动器官的仿生。例如肌肉是一个高效率的发动机,它把化学能变换为机械能,其效率在80%左右,而近代汽轮发电机系统的效率—殿只在40%左右。据报道,一种用聚丙烯酸制成的“人造肌肉”已经问世,它的应用远景是广阔的,如用于宇航来控制宙飞船;通过人造肌肉,也可以利用河水与海水之间存在着的天然的化学能差,来获得大量的廉价的机械能。 生物力学的仿生。科学工作者在研究鸟类、昆虫、鱼类等结构的基础人已经创造了模拟各种生物在陆上、空中、水里的运动器官。如可供实用的扑冀机;模仿膝关节的液压系统;能提高鱼雷航速的人工

仿生学的例子

仿生学的例子 仿生学的例子(1): 蝙蝠与雷达 蝙蝠会释放出一种超声波,这种声波遇见物体时就会反弹回来,而人类听不见。雷达就是根据蝙蝠的这种特性发明出来的。在各种地方都会用到雷达,例如:飞机、航空等。 仿生学的例子(2): 苍蝇与小型气体分析仪 令人厌恶的苍蝇,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。苍蝇的嗅觉个性灵敏,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先,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,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。就是把十分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,还可用来改善计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中。 仿生学的例子(3): 鲸的前鳍--神奇能量的秘密! 座头鲸前侧有垒球般大突起的前鳍,能够划过水面,让它悠游在海洋里。但根据流动力学原理,这突起就应会妨碍前鳍的运动。 根据他的研究,费雪为风扇设计具突出边缘的叶片,叶片划过空气的效率比一般标准的风扇高百分20。他成立一家叫鲸鱼能量的公司来生产他的产品,很快地会将这项节能的技术授权给世界各地的公司工厂。但费雪心中的大鱼是风力能源。他相信只要加一些结节在涡轮机的叶片上将会改善整个产业,使得风力的价值更胜以往。 仿生学的例子(4): 斑马与斑马线 斑马生活在非洲大陆,外形与一般的马没有什么两样,它们身上的条纹是为适应生存环境而衍化出来的保护色。在所有斑马中,细斑马长得最大最美。它的肩高140-160厘米,耳朵又圆又大,条纹细密且多。斑马常与草原上的牛羚、旋角大羚羊、瞪羚及鸵鸟等共处,以抵御天敌。人类将斑马条纹应用到军事上是一个是很成功仿生学例子。 仿生学的例子(5): 蝴蝶与人造卫星 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,其后翅在下时而金黄,时而翠绿,有时还由紫变蓝。科学家透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。联昆虫学家施万维奇根据当时人们对伪装缺乏认识的状况,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,

植物仿生学实例

植物仿生学 一、植物仿生学 大自然带给了人类无穷无尽的想象力,启示我们发明创造。人们根据植物的功能、形状等制造了各种各样的工具。源于“叶”的 灵感 ①叶缘启示: 相传春秋战国时期(公元前507年——公元前444年),中国建筑鼻祖木匠鼻祖—鲁班,在上山砍伐途中,攀爬时 手被锯齿草的边缘的齿划伤了,他仔细观察发现,原来叶子边缘有两排锋利的锯齿,于是受此启发,并经反复实践,制成了人类史上第一架带有锯齿的木工锯。

② 叶脉的启示: 浮水植物王莲有“水中花王”之称,一个体重35kg 的人坐在上面也不会下沉, 原来王莲圆形叶片上的直径可达1-2.5米,背面有许多相互交错的叶脉骨架结构, 里面还有气室使得叶子稳定的浮在水面,受叶脉支撑作用的启示,英国著名建筑 师约瑟,以钢铁和玻璃为建材,设计了一个顶棚跨度很大的展览大厅—“水晶宫”, 它既轻巧、雄伟又经济适用,不仅成就了1851年的第一届世博会,也为近现代功 能主义建筑构建了雏形。 植物仿生学

③叶子排列的启示 车前草,叶子在茎上排列成的螺旋状,夹角为137030’30”。一层顺着一层,错落有致。只有这样叶子才能得到最多的阳光。建筑师根据车前草对植物的通风、采光都具有最佳效果的特性,建造了螺旋状的高楼,这样既通风,又使高楼各个部分受到均匀的太阳光。建筑仿生学是大有作为的一门使用科学技术,他将帮助人们征服地下、天空和海洋,建筑蔚为壮观的地下街区、海底乐园和太空体育城。 植物仿生学

④ 叶序的启示 德国波恩大学的科研人员发现,莲叶上有许多非常微小的绒毛和蜡质凸起物。这种粗 糙的叶片是干净的,而表面光滑的叶片反而需要清洗。模仿莲叶的自净原理,人们开发 出具有防污功能的自净涂层产品,其表面会形成类似茶叶的凹凸形貌,构筑一层疏水层。 这样一来,灰尘颗粒只好在涂层表面“悬空而立”,并最终在风雨冲刷下“一扫而净”。 此外,叶面形状也启迪了人们的思维。椰子树很高,叶片巨大,但每遇飓风和暴雨也很 少被折断。研究发现,椰子叶面呈“之”字形,可以承受更大的压力。 据此,建筑师设计出了结构薄、面积大 的楼房顶棚、薄状石棉板等。 植物仿生学

四年级仿生学的资料

四年级仿生学的资料 鲨鱼皮泳衣仿鲨鱼 雷达仿蝙蝠 迷彩服仿变色龙 全息照相机仿青蛙眼睛 青蛙肌肉仿抗干扰系统 视觉仿电影摄影机 响尾蛇仿红外技术 雷电现象仿电池 蛙眼仿目标跟踪系统 昆虫复眼仿超长波 昆虫的触角仿天线 蜜蜂的超顺磁铁仿导航超长波变色龙发明了军事伪装人们发现,一些关于植物和动物的相类似的功能,实际上是超越了人类自身在此方面的技术设计方案的。植物和动物在几百万年的自然进化当中不仅完全适应自然而且其程度接近完美。仿生学试图在技术方面模仿动物和植物在自然中的功能。这个思想在生物学和技术之间架起了一座桥梁,并且对解决技术难题提供了帮助。通过再现生物学的原理,人类不仅找到了技术上的解决方案,而且同时该方案也完全适应了自然的需要。 仿生学的目的就是分析生物过程和结构以及它们的分析用于未来的设计。仿生学的思想是建立在自然进化和共同进化的基础上的。人类所从事的技术就是使得达到最优化和互相间的协调。而模拟生物适应环境的功能无疑是一个好机会。 在我们人类的技术世界中模拟自然中的东西并不是一个新鲜的思想,自从传说中的Ikarus 带着用鸟的羽毛做成的翅膀飞向空中,而最后因为太阳的热度掉到地上起,人类一直就沉迷于此。 那么仿生学的确切定义是什么呢? 仿生学是研究生物系统的结构和性质以为工程技术提供新的设计思想及工作原理的科学。属于生物科学与技术科学之间的边缘学科。它涉及生物学、生物物理学、生物化学、物理学、控制论、工程学等学科领域。仿生技术通过对各种生物系统所具有的功能原理和作用机理作为生物模型进行研究,最后实现新的技术设计并制造出更好的新型仪器、机械等。 1. 滑翔机是根据一种滑翔蝙蝠制造的 2. 人们仿蜂巢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 3. 紧急情况,蜘蛛大腿内就会充满液体而使腿由软变硬,爆发出力量一跃而起,仿生学家们模仿这种奇妙的液压腿,研制出一种步行机 4. 根据蜻蜓设计了直升飞机 5. 根据青蛙的眼睛设计了电子眼 6. 根据海星的触角设计了吸盘 7. 根据海豚设计了声纳 1 / 1

仿生学资料全

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- #1 仿生学资料 仿生设计学,亦可称之为设计仿生学(Design Bionics),它是在仿生学和设计学的基础上发展起来的一门新兴边缘学科,主要涉及到数学、生物学、电子学、物理学、控制论、信息论、人机学、心理学、材料学、机械学、动力学、工程学、经济学、色彩学、美学、传播学、伦理学等相关学科。 仿生设计学与旧有的仿生学成果应用不同,它是以自然界万事万物的“形”、“色”、“音”、“功能”、“结构”等为研究对象,有选择地在设计过程中应用这些特征原理进行的设计,同时结合仿生学的研究成果,为设计提供新的思想、新的原理、新的方法和新的途径。在某种意义上,仿生设计学可以说是仿生学的延续和发展,是仿生学研究成果在人类生存方式中的反映。仿生设计学作为人类社会生产活动与自然界的锲合点,使人类社会与自然达到了高度的统一,正逐渐成为设计发展过程中新的亮点。

自古以来,自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉。生物界有着种类繁多的动植物及物质存在,它们在漫长的进化过程中,为了求得生存与发展,逐渐具备了适应自然界变化的本领。人类生活在自然界中,与周围的生物作“邻居”,这些生物各种各样的奇异本领,吸引着人们去想象和模仿。人类运用其观察、思维和设计能力,开始了对生物的模仿,并通过创造性的劳动,制造出简单的工具,增强了自己与自然界斗争的本领和能力。 人类最初使用的工具——木棒和石斧,无疑是使用的天然木棒和天然石块;骨针的使用,无疑是鱼刺的模仿……所有这些工具的创造、生活方式的选择都不能说是人类凭空想象出来的,只能说是对自然中存在的物质及某种构成方式的直接模拟,是人类初级创造阶段,也可以说是仿生设计的起源和雏形,它们虽然是比较粗糙的、表面的,但却是我们今天得以发展的基础。 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。古代庙宇殿之前的山门的建造,就

仿生学作文

仿生学作文 许多动物的尾巴都有保持平衡的作用,像小松鼠在很高的树上跳来跳去,就是靠大尾巴来保持平衡的。 小猫经常在树上或屋顶上跑来跑去,动作又快又灵活,也不会摔伤,那么为什么小猫从屋顶上跳下来不会摔伤呢? 我上网查了查资料。原来,小猫具有很好的平衡能力,它从高处往下跳的时候,总是脚先着地,身体站得稳稳的。小猫的尾巴也能帮助它保持平衡,还有啊,小猫的脚底长有一层厚厚的肉垫,就像穿上了柔软的运动鞋,所以小猫从高处跳下来时不会摔伤。 根据这个启示,我有了一个新奇的想法,那就是:我想发明一种运动鞋。这种鞋是专门为小孩子设计的,小孩天生就是活蹦乱跳的,在他蹦跳的同时难免会因为没站稳而磕伤膝盖或胳膊,这双运动鞋就解决了这个问题。鞋子的鞋底,最底层是硬的。但中间层是软的,穿着非常舒适,当小孩子从高处跳下来时,这种鞋还有一种保持平衡的作用,所以落地时也会站得稳稳的、轻轻的,就像小猫一样。 这种鞋的图案也是小孩子最喜欢的“喜羊羊与灰太狼”的图案,颜色也有很多种:有白色的、有黑色的、有淡蓝色的、还有浅紫色和浅粉色等等。我想如果真有这样的鞋发明出来,应该会很受广大市民欢迎的吧? 回音壁与仿生学 有一天,我和爸爸站在山顶上,看着眼前的美景,情不自禁地大叫起来,这时,传来了一阵阵回声,爸爸就给我讲起了北京的回音壁。 “北京的回音壁是一个声学建筑物,只要向回音壁小声地说一句话,在另一边的人也能听得到,这就是回音。因为声音像光一样,也可以反射回来。” “那为什么站在小屋子里就听不到回声了呢?”我问道,“因为房子太小,反射回来的声音用时太短了,基本上跟原来的声音重合在一起难以分辨。如果站在一间大屋子里说话就能听见回声了,这是因为反射回来的声音时间长,跟原来的发声就有了足够的时间间隔。人们通过回声的原理,发明了超声波探测仪,这就是仿生学原理。” 仿生学还有很多例子,如人们通过长“牙齿”的草发明了锯东西的锯子,贝壳内的蛋白质生成的胶质非常坚固,于是可以用它来做外科手术的缝合线……。 大自然是人类的老师,给了我们许多启示。我们要用锐利的眼睛去观察它,才会产生一个又一个的奇迹。

常见盆栽木本花卉资料(附图)

常见盆栽木本花卉资料 八角金盘八仙花巴西木白兰花玉兰花山茶花垂丝海棠丁香花杜鹃花鹅掌柴鹅掌楸发财树佛手扶桑花枸杞桂花含笑红千层火棘鸡蛋花夹竹桃金银花九里香酒瓶兰腊梅蓝雪花凌霄龙船花龙吐珠茉莉花南天竹柠檬三角梅贴梗海棠袖珍椰子夜来香一品红樱花迎春花紫藤紫薇玫瑰花梅花米兰木芙蓉牡丹花木槿球兰瑞香石榴五色梅橡皮树月季花栀子花鸳鸯茉莉变叶木

============================================= 八角金盘 别名:八手、手树 科属:五加科八角金盘属 形态特征:常绿灌木,茎干丛生,从根际长出。单叶,近圆形,革质,掌状7—9深裂,表面绿色,两面无毛,叶表有光泽,叶柄长。裂片卵状椭圆形,顶端尖,边缘有粗锯齿或波状。11月间从枝稍叶腋间抽出聚成球状的伞形花序,花白色。果球形,具5室。 生长习性:喜阴湿、通风环境,不耐干旱;畏酷热,忌阳光直射,耐阴性强。在排水良好而肥沃的微酸性土壤中生长茂盛,中性土亦能适应;有一定的耐寒能力,长江以南地区可作室外栽培。萌蘖力较强。

繁殖 1、扦插:一般在3—4月份结合换盆进行,选取带顶芽的2—3年生粗壮侧枝,从上部截取长15厘米左右的插条,带2—3片叶进行扦插,注意遮荫和保持土壤湿润,保持空气湿度。在20—25度条件下,1个月即可生根,2个月可上盆。 2、分株:一般在春季换盆进行,将植株从盆内倒出,把原植株丛切分成数丛或数株,然后上盆栽培,放于通风阴凉处养护,2—3周后可正常管理。分株繁殖要随分随种,以提高成活率。 3、播种:在4月下旬种子采后进行。将种子播种于苗床中。注意遮荫,保持湿润,播后1个月即可发芽出土。 栽培 1、用土:易用肥沃、排水良好的沙壤土。盆栽可用腐殖土、泥炭土、少量的细砂和基肥混合配制成培养土。 2、施肥:在生长季节,可每半月施肥一次,用稀薄的腐熟饼肥水或人粪尿,施肥时,盆土宜稍干,以利植株吸收。 3、浇水:在植物的生长期,浇水量可适当多些,经常保持土壤湿润。植株叶片大,,因盛夏季节盆土水分蒸发量大,早晨浇水要充足,防止叶片发黄或脱落。冬季应减少浇水次数,提高抗寒性。 4、光照:八角金盘很耐阴,怕强光暴晒,栽培中要遮荫,避免强光直射,冬季可适当增加光照。 5、温度:生长适宜的温度是18—25度,当气温达到35度以上时,应加强通风,防止叶片焦枯。越冬温度一般在7—8度为宜,不能低于3度。 病虫防治 一般有螨类、蚜虫危害植株,要及时摘除受害叶片或抹去蚜虫,严重时可用40%的氧化乐果乳剂1500—2000倍液喷雾防治。

仿生学例子

仿生学例子 一 1.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。 2.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。 3.从萤火虫到人工冷光; 4.苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣。 5.电鱼与伏特电池; 6.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。 7.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。 8.屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲 9.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。 10.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。 11.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。 12.嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路。 13.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。 14.现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子。 15.船桨模仿的是鱼的鳍。 16.锯子学的是螳螂臂,或锯齿草。 二 1。苍蝇-----小型气体分析仪。

仿生学

探讨仿生原理与创新设计(小二号,黑体) 学□□生:×××(五号,宋体) □□摘□要:(小四号,黑体)(正文:五号,宋体) □□关键词:(小四号,黑体)(正文:五号,宋体) □□那些仔细观察过大自然的人,肯定会对各种不同形状和颜色的动植物非常熟悉,而且会清楚地知道哺乳动物、鸟类和昆虫身体构造的区别。各种动物具有不同的身体构造,这种现象绝非偶然。在漫长的过程中,大自然创造了不同种类的动物和植物,通常情况下,它们都可以很好地适应周围的生存环境。我们将这样的进程称为进化过程。 动植物与各种工程技术产品之间存在着一些共同点,即工程技术产品也必须与其使用的环境相适应。例如,我们无法穿着精致的高跟凉鞋去登山。 这样,人们开始为日常生活中碰到的很多问题,寻找聪明的解决办法。对动植物的观察可以使人获得启发,从而找到解决问题的办法,并将其转化到技术中。仿生学就是这样产生的。 一、仿生学(一级标题顶格书写)(小三号,黑体) □□(正文:小四号,宋体) (一)大自然带来的启发什么是仿生学? 仿生学是由“生物学”和“技术”这两个概念组成的。生物学是研究生命体的科学,因此仿生学是将生物学和工程技术相结合的交叉学科,也可以将仿生学描述为:从大自然中获得灵感,然后用它来发明新技术。 那些仔细观察过大自然的人,肯定会对各种不同形状和颜色的动植物非常熟悉,而且会清楚地知道哺乳动物、鸟类和昆虫身体构造的区别。各种动物具有不同的身体构造,这种现象绝非偶然。在漫长的过程中,大自然创造了不同种类的动物和植物,通常情况下,它们都可以很好地适应周围的生存环境。我们将这样的进程称为进化过程。 动植物与各种工程技术产品之间存在着一些共同点,即工程技术产品也必须与其使用的环境相适应。例如,我们无法穿着精致的高跟凉鞋去登山。 这样,人们开始为日常生活中碰到的很多问题,寻找聪明的解决办法。对动植物的观察可以使人获得启发,从而找到解决问题的办法,并将其转化到技术中。仿生学就是这样产生的。 (二)仿生学研究的主要内容 力学仿生,是研究并模仿生物体大体结构与精细结构的静力学性质,以及生物体各组成部分在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力学性质。例如,建筑上模仿贝壳修造的大跨度薄壳建筑,模仿股骨结构建造的立柱,既消除应力特别集中的区域,又可用最少的建材承受最大的载荷。军事上模仿海豚皮肤的沟槽结构,把人工海豚皮包敷在船舰外壳上,可减少航行揣流,提高航速; 分子仿生,是研究与模拟生物体中酶的催化作用、生物膜的选择性、通透性、生物大分子或其类似物的分析和合成等。例如,在搞清森林害虫舞毒蛾性引诱激

案例动物与人类生活的关系

案例动物与人类生活的关系 动物与人类生活的关系 苗喜林 一、课程资源分析 本节可供开发利用的课程资源很丰富,自从人类出现以来就和动物们相依相存,共同生活在地球上,如果没有各种动物人类将不会生存,更谈不上进步与发展。也正是因为人类与动物这种自古以来的密切关系,构成了本节课丰富而深厚的课程资源,如:动物在人类的衣、食、医、行、娱乐等方面的贡献的实例,或有关这些方面的奇闻趣事,自己在生活中的经验和见闻,最新的生物学技术的应用等等。 二、教学策略与手段 本节课利用两课时完成,第一节课以信息交流会的形式,让学生展示和交流他们收集到的有关动物与人类生活的关系的资料,以小组为单位进行,每个小组收集一个主题方向的内容,通过这样的交流与展示可以提高学生收集和处理资料信息的能力,表达和交流的能力。第二课时引导学生学习有关生物反应器和仿生的知识,以讨论的方式让学生明确生物反应器的优点,结合学生已有的知识基础说出各种仿生学的例子。 三、教学目标 1、知识与技能:举例说出现代生物学技术------生物反应器、仿生在人类生活和社会发展中的作用;说出利用生物反应器生产各种物质的优点。 2、过程与方法:通过参与调查动物在人类生活中的作用的活动,使学生掌握调查的一般方法。 3、情感态度与价值观:学会用辩证的观点看待动物在人类生活中的作用,建立可持续发展的观点;培养学生爱护动物的情感和热爱科学的态度。 四、教学重点与难点 1、学生积极参与调查动物在人类生活中的作用的实践活动,培养实践能力; 2、调查活动的组织、开展与落实。 五、教学流程 导入新课 师:同学们,动物是我们人类的好朋友,人类从在地球上出现开始,就与动物结下了不解之缘,动物与我们的生活有着密切的关系:你想进一步了解身边的动物吗?你知道关于生物的奇闻趣事吗?接下来让我们共同走进丰富多彩的动物世界,聆听和交流一下关于动物与人类生活关系的知识。开始我们的信息交流 会: 第一小组:我们组调查了动物与人类衣的关系,主要到服装店请教有关人士,通过调查我们发现我们所穿的衣物有很大一部分都来自动物,比如冬天时穿的羽绒服都是鸭、鹅等家禽身上的绒羽做成的;羊绒、羊毛衫等都是用羊或藏羚羊身上的绒毛织成的;高贵的裘皮大衣、皮草衣物来自于各种哺乳动物的皮毛;又柔

仿生学的例子有哪些

仿生学的例子有哪些 【篇一:仿生学的例子有哪些】 仿生学的经典例子15个欢迎光临,这里是语录频道!位置:>>仿生 学的经典例子15个发帖时间:2015-04-30 09:36 , 云无恙 | 15条回复,17041次阅读本文目录仿生学的经典例子:苍蝇与小型气体分析仪 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。 仿生学的经典例子:蜂巢与偏振光导航仪沙发2015-04-30 09:38 | 作者:经典1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

仿生学

仿生学的发展历程 摘要: 自古以来,勤劳的人类就在不断地适应和改变这个环境,自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。劳动创造了人类,人类也通过劳动创造了美好的现在,不断地劳动促进了神经系统尤其是大脑获得了高度发展,这也使得人类的能力和智慧远远超过生物界的其他类群。人类通过劳动运用聪明的才智和灵巧的双手制造工具,从而在自然界里获得更大自由。人类的智慧不仅仅停留在观察和认识生物界上,而且还运用人类所独有的思维和设计能力模仿生物,通过创造性的劳动增加自己的本领,由此诞生了仿生学。仿生产品已经运用到了人类生活的各个方面,极大促进了社会发展。 关键词:仿生,观察,思考,模仿 (一)仿生学的历史由来 地球上存在的亿万种生物,经过千百万年的进化、发展而来,这使得生物体的某些部位具有最可靠、最灵活、最高效、最经济的能力,为人类的效仿提供了无穷尽的资源。其实仿生一直伴随着人类,早在几千年以前勤劳的炎黄子孙就开始了观察,模仿自然界其他生物来制造工具为人类服务。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浆,效仿鱼类,极大改进了船只的效能。春秋战国时代(公元前450~500年),鲁班上山伐木,途中手指被茅草划破,他仔细观察叶片上的毛刺,从中得到启发,经反复试验,终于制成了人类史上第一把锯……但是这些模仿在人类

历史上也只是星星点点,运气占很大成分,限于时代科学技术的落后,使得人类无法了解身边生物的形态构造和生理机能,以至于无法形成一门独立的学科。而真正意义上的现代仿生学诞生的标志是1960 年美国人斯蒂尔根据拉丁文构成Bionics一词,同年在美国俄亥俄州达顿城(Dayton)的一个空军基地召开了全美第一届仿生学讨论会。美国军医Jack Ellwood Steel博士,给这门新兴的学科起了一个名字叫做bionics(仿生学),并给它下了这样一定义:“仿生学是模仿生物系统的原理以建造技术系统,或者使人造技术系统具有生物系统特征或类似特征的科学”,即仿生学就是“模仿生物的科学”[1]。现代仿生学是将通过观察、分析、研究掌握的自然界生物所具有的各种各样的特殊本领模拟、移植到各个工程技术领域中去,为促进人类社会进步发展所用。仿生学需要生命科学、物质科学、信息科学、脑与认知科学、工程技术、数学与力学以及系统科学等许多学科的交叉是一门很难划清边界的大学科[2]。 (二)仿生学的现状 仿生学是一门交叉性的学科,涉及物理学,数学,化学,电子学,生物物理学,生理学,心理学,以及通信,计算技术,建筑工程,航天,航海工程及系统科学等。近几十年来,人类的自然科学突飞猛进,尤其在生命、机械、材料和信息等科学快速发展的今天,各种先进的物理试验仪器发明创造出来,为人们更加系统的研究生物的形态性能,生理功能提供了基础。它不仅给人类的带来创新的理念与方法,也使人类从一个全新的角度观察世界,发现前人未发现的事物,实现科学技

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