动物仿生学的资料
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仿生学的例子大全及原理仿生学是一门将自然界中的生物系统和生物机制应用到工程和技术领域的学科。
它的研究对象涵盖了动物、植物和微生物等各种形态和生理功能的生物。
在不同的领域中,仿生学都有着自己特定的应用和原理。
下面将介绍一些典型的仿生学例子及其原理。
1. 鸟类飞行的仿生学原理鸟类的翅膀结构和飞行方式一直是人类所向往和模仿的对象。
仿生学在航空领域中,通过研究鸟类的翅膀结构和飞行姿态,设计出了更加轻盈和高效的飞行器。
蝴蝶机器人采用了仿生设计的翅膀,可以实现类似于蝴蝶飞行的机动性。
2. 蜘蛛丝的仿生学原理蜘蛛丝是一种坚韧而轻巧的材料,在工程领域中,蜘蛛丝的仿生设计被应用于建筑和纺织等领域。
研究人员通过分析蜘蛛丝的分子结构和纤维排列方式,设计出了更加轻盈和强韧的纺织材料,使得建筑结构更加稳定,纺织品更加耐久。
3. 蝌蚪的游泳动作的仿生学原理蝌蚪在水中游泳时的动作非常灵活和高效。
仿生学在水下机器人设计中借鉴了蝌蚪的游泳原理,设计出了更加灵活和高速的水下机器人。
通过模仿蝌蚪的身体形态和尾巴运动方式,实现了机器人在水中的高效移动。
4. 蓮花叶面的仿生学原理蓮花叶能够抵御水滴的粘附,这是因为其表面上具有微小的凹凸结构。
仿生学在涂层和表面处理领域中,借鉴了蓮花叶的原理,设计出了具有抗粘附性和自清洁性的材料。
这些材料可以应用于防污染、防结冰等领域。
5. 蚁群行为的仿生学原理蚂蚁在寻找食物和组织行动时,能够通过简单的局部交流实现整体的复杂行为。
仿生学在人工智能领域中,借鉴了蚂蚁的群体行为原理,设计出了分布式智能系统。
这些系统能够通过分布式节点之间的局部交流和协作,实现复杂的任务分配和决策。
以上只是仿生学在不同领域中的一些应用例子和原理,并不是详尽无遗。
随着科学技术的进步,仿生学在多个领域中的应用将会更加广泛。
通过借鉴自然界中的智慧和生物机制,可以帮助我们解决很多实际问题,并推动科技的发展。
动物仿生学的例子动物仿生学是一门研究借鉴动物生物结构和功能的科学,通过模仿和应用动物的生物学特征,来解决人类在技术和设计领域面临的问题。
以下是十个动物仿生学的例子,展示了动物在不同领域的启发和应用。
1. 鸟类的飞行:人类通过研究鸟类的翅膀结构和飞行机制,设计出了仿生飞机和无人机。
鸟类的翅膀形状和羽毛结构启发了飞机机翼的设计,让飞机能够更加高效地飞行。
2. 鱼类的鳞片:鱼类的鳞片结构能够减少水的摩擦力,启发了设计高速列车的外形。
高速列车的外形采用了鱼类鳞片的形状,减少了空气阻力,提高了列车的运行速度。
3. 蜜蜂的蜂窝:蜜蜂的蜂窝结构是一种高效的空间利用方式,启发了建筑师设计高效能源利用的建筑物。
蜜蜂蜂窝的六边形结构能够最大限度地减少材料的使用量,提高空间利用率。
4. 蜻蜓的翅膀:蜻蜓的翅膀是一种轻巧而坚固的结构,启发了设计轻质材料的应用。
研究蜻蜓翅膀的结构,可以帮助人类设计更轻、更坚固的材料,用于航空航天和汽车工业。
5. 水母的运动方式:水母以柔软的身体和蠕动的运动方式在水中游动,启发了设计柔性机器人的运动原理。
柔性机器人能够模仿水母的运动方式,适应复杂环境并具备良好的灵活性。
6. 蜘蛛的网:蜘蛛丝是一种轻巧而坚韧的材料,启发了设计高强度纤维的应用。
研究蜘蛛丝的结构和特性,可以帮助人类设计出更强韧、更轻巧的纤维材料,应用于建筑、航空航天等领域。
7. 海豚的鳍:海豚的鳍具有低阻力和高机动性,启发了设计高效能水下推进器的原理。
海豚的鳍形状和表面纹理能够减少水的阻力,提高推进效率,被应用于水下机器人和潜艇的设计中。
8. 马的蹄子:马的蹄子具有抓地力强和减震效果好的特点,启发了设计高性能轮胎的原理。
研究马蹄的结构和材料,可以帮助人类设计出更好的轮胎,提高车辆的操控性和舒适性。
9. 蝴蝶的翅膀颜色:蝴蝶的翅膀颜色是由微观结构反射和折射光线形成的,启发了设计光学材料的原理。
研究蝴蝶翅膀的颜色形成机制,可以帮助人类设计出具有特殊光学效果的材料,应用于光学设备和光学器件。
常见仿生学例子100个常见的仿生学例子有很多,包括但不限于:1. 鸟类的飞行机制启发了飞机的设计。
2. 鲨鱼的皮肤纹理启发了防水材料的设计。
3. 蜻蜓的翅膀结构启发了风力发电机的设计。
4. 蝴蝶的色彩启发了光学材料的设计。
5. 蚂蚁的协作行为启发了无人机的协同工作系统。
6. 海星的吸盘启发了工业机器人的设计。
7. 蝙蝠的超声波导航启发了声纳技术的发展。
8. 蝴蝶的触角启发了化学传感器的设计。
9. 蚂蚁的蚁群智能启发了分布式计算系统的设计。
10. 象鼻的灵活性启发了机器人的抓取技术。
11. 蝙蝠的独特听觉启发了声音定位技术的发展。
12. 蜘蛛的网结构启发了轻质高强度材料的设计。
13. 蝴蝶的迁徙行为启发了无线传感器网络的设计。
14. 蚂蚁的寻路能力启发了优化算法的设计。
15. 鲸鱼的流线型身体形状启发了船舶设计。
16. 蝴蝶的群体行为启发了群体智能算法的发展。
17. 蚂蚁的自组织能力启发了自组织网络的设计。
18. 鸟类的骨骼结构启发了轻质材料的设计。
19. 海豚的超声波通信启发了水下通信技术的发展。
20. 蚂蚁的社会组织启发了分布式系统的设计。
21. 蜘蛛的丝绸启发了高强度纤维材料的设计。
22. 蝴蝶的翅膀纹理启发了光学材料的设计。
23. 蜻蜓的飞行姿态启发了无人机的设计。
24. 蜘蛛的捕食方式启发了捕食性机器人的设计。
25. 蚂蚁的信息传递方式启发了分布式传感网络的设计。
26. 蝴蝶的飞行路径规划启发了无人机的路径规划算法。
27. 蚂蚁的蚁群优化启发了优化算法的设计。
28. 蜘蛛的蜘蛛网结构启发了建筑结构的设计。
29. 蝴蝶的色彩变化启发了光学材料的设计。
30. 蚂蚁的蚁群搜索启发了搜索算法的设计。
31. 蜘蛛的丝绸纤维启发了高强度纤维材料的设计。
32. 蝴蝶的飞行动力学启发了飞行器的设计。
33. 蚂蚁的信息素通信启发了分布式通信系统的设计。
34. 蜘蛛的自修复能力启发了材料自修复技术的发展。
35. 蝴蝶的迁徙行为启发了路径规划算法的设计。
八年级动物仿生学知识点动物仿生学是仿效动物的生物学、结构和功能,掌握动物仿生学的知识对于设计新型机器设备、解决生命科学问题等方面起到了很大的推动作用。
对于生物学的学习来说,动物仿生学无疑是在生物知识的进阶上又一个重要的分支。
以下是八年级动物仿生学的主要知识点:一、仿生学的定义和意义动物仿生学是将有机体在进化过程中形成的先进适应机制转化成生产生活中的机械和电子系统的一种科学。
它的意义在于可以提高现代人类对于机械装置的认识与控制能力,从而提高自然资源的利用效率,推进科技发展。
二、动物仿生学的研究内容1.动物的结构特征:以动物身体上的生理结构,如羽毛、鳞片、真皮组织、骨骼、肌肉等仿造机器装置。
2.动物的适应机制:通过对动物的适应机制深入了解,提取特殊的机能,将其应用到与人类环境无关的生产或生活实践中。
例如猎豹的奔跑机制可以仿效和应用到轮式机器,提高速度和加速度。
3.动物的环境感知能力:动物的环境感知能力十分强大,仿生学将借鉴这一能力,制造更智能的机器,营造更加智能和舒适的环境。
三、动物仿生学的应用领域1.航空航天领域:仿效蝙蝠、鸟类、昆虫等动物,在飞行、制动、稳定和瞄准等方面开发应用。
2.机器人技术:仿效动物的四肢、感知系统和行为模式等部分设计和制造机器人。
3.建筑领域:仿效水母、蜘蛛等动物,用于制造新型建筑装置,提高建筑构造的韧性和可调性。
4.生物医学领域:仿效海星、章鱼、昆虫等动物,制造仿人、仿肢体的器械,随之提升医学技术。
总之,动物仿生学不仅提升了人类认识自然的能力和主动改造环境的能力,而且还探索和发现了很多知识和技术,为人类社会的各方面发展打下了基础。
1.根据响尾蛇的颊窝能感觉到0.001℃的温度变化的原理,人类发明了跟踪追击的响尾蛇导弹。
2.人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬”。
3.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。
4.火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理。
5.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。
6.苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣。
7.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。
8.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。
9.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。
10.长颈鹿和“抗荷服”长颈鹿是目前世界上最高的动物,其大脑和心脏的距离约3米,完全是靠高达160~260毫米汞柱的血压把血液送到大脑的。
按一般分析,当长颈鹿低头饮水时,大脑的位置低于心脏,大量的血液会涌入大脑,使血压更加增高,那么长颈鹿会在饮水时得脑充血或血管破烈等疾病而死。
但是裹在长颈鹿身上的一层、厚皮紧紧箍住了血管,限制了血压,飞机设计师和航空生物学家依照长颈鹿皮肤原理,设计出一种新颖的“抗荷服”,从而解决了超高速歼击机驾驶员在突然加速爬升时因脑部缺血而引起的痛苦。
这种“抗荷服”内有一装置,当飞机加速时可压缩空气,也能对血管产生相应的压力,这比长颈鹿的厚皮更高明了。
关于仿生学的资料四年级一、仿生学的定义。
仿生学是一门既古老又年轻的学科。
它是人们研究生物体的结构与功能工作的原理,并根据这些原理发明出新的设备、工具和科技,创造出适用于生产,学习和生活的先进技术。
二、仿生学的例子。
1. 蝙蝠与雷达。
- 蝙蝠在夜间飞行的时候,嘴里会发出一种超声波,这种超声波遇到障碍物就会反射回来,蝙蝠的耳朵接收到反射回来的超声波,就能准确地判断出障碍物的位置。
- 科学家根据蝙蝠的这种特性,发明了雷达。
雷达通过天线发出无线电波,无线电波遇到障碍物就会反射回来,被雷达接收到,这样就可以测定目标的位置、速度等信息。
2. 苍蝇与蝇眼相机。
- 苍蝇的眼睛是由许多小眼组成的复眼,每个小眼都能独立成像,并且能够迅速地感知周围环境的变化。
- 科学家模仿苍蝇的复眼结构,制成了蝇眼相机。
蝇眼相机一次能拍摄1329张照片,其分辨率极高,可用于军事、医学等领域的拍摄。
3. 鱼与船。
- 鱼的身体呈流线型,这种形状可以减少鱼在水中游动时的阻力。
鱼通过尾巴和鳍的摆动来控制游动的方向和速度。
- 人们模仿鱼的身体形状制造了船,船身做成流线型,减少了在水中行驶的阻力。
同时,船的舵就相当于鱼的尾巴,用来控制船的行驶方向。
4. 蜻蜓与直升机。
- 蜻蜓的翅膀很薄,但是却有很好的韧性和强度。
蜻蜓通过翅膀的振动产生升力和推力,能够灵活地在空中飞行,还能在空中悬停。
- 科学家仿照蜻蜓的翅膀结构和飞行原理,对直升机的机翼进行改进,并且直升机也能像蜻蜓一样在空中悬停,在军事和救援等方面发挥重要作用。
三、仿生学的意义。
1. 仿生学可以帮助人们创造出更加高效、节能、环保的技术和设备。
例如,模仿鸟类飞行制造的飞机,在不断改进的过程中,提高了飞行效率,减少了能源消耗。
2. 仿生学在医学领域也有重要意义。
模仿人体骨骼结构制造的人工关节,可以更好地替代受损的关节,提高患者的生活质量。
3. 仿生学还能为解决一些复杂的工程问题提供新思路。
例如,从蚂蚁群体的协作方式中得到启发,优化物流运输和交通管理等方面的工作。
仿生学的科学事例
仿生学是一门模仿生物的特殊本领,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技术。
以下是一些仿生学的科学事例:
1. 飞机的设计:蜻蜓通过翅膀的振动产生升力,能够在空中稳定飞行。
人们模仿蜻蜓的翅膀,设计出了飞机的机翼,使得飞机能够在空中飞行。
2. 鲨鱼皮泳衣:鲨鱼皮肤表面有许多细小的鳞片,这些鳞片可以减少水流的阻力,提高鲨鱼的游泳速度。
科学家们根据鲨鱼皮肤的结构,研发出了一种鲨鱼皮泳衣,这种泳衣可以减少水的阻力,提高游泳运动员的速度。
3. 蝙蝠雷达:蝙蝠在飞行时会发出超声波,并通过接收回声来确定周围环境的位置和形状。
人们根据蝙蝠的这一特性,发明了雷达,用于探测飞机、船只等物体的位置。
4. 乌龟壳的结构:乌龟壳的结构具有很高的强度和韧性,可以保护乌龟免受外界的伤害。
人们根据乌龟壳的结构,设计出了一种新型的建筑材料,这种材料具有很高的强度和韧性,可以用于建造更加坚固的建筑物。
5. 鹰眼视觉:老鹰的眼睛具有极佳的视力,可以在高空中清晰地看到地面上的猎物。
人们根据鹰眼的结构和视觉原理,研发出了一种具有高清晰度和高分辨率的摄像头,用于监控和拍摄。
这些只是仿生学的一些例子,实际上仿生学在各个领域都有广泛的应用,为人类的科技发展带来了许多创新和进步。
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。
人们发现,一些关于植物和动物的功能,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。
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。
例如,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。
仿生学家们还模仿了昆虫的触角设计出了天线,仿照青蛙的眼睛设计了电子眼,仿照海星的触角设计了吸盘等等。
这些仿生技术的应用,不仅提高了人类的生活质量,还推动了科技的进步。
生活中动物仿生学的例子
动物仿生学的例子在生活中有很多,以下是部分示例:
1. 鲸:潜水艇的外形和构造是根据鲸的形体来仿造的,并且其消音技术也来源于鲸在海洋中活动时几乎无声这一特点。
2. 蜜蜂:蜂巢的结构启示人类建造了各种正六边形的蜂巢式结构板材——六角大楼,同时也广泛应用于飞机、火箭等航空器的油箱和民用的各种贮气瓶上。
3. 蛇:在军事领域,蛇行的“S”形曲线运动方式被应用于现代坦克的复合装甲布局。
4. 蚊子:仿蚊子复眼制成的“蝇式”侦察飞机机载侦察雷达,具有侦察景深大、时间短的特点。
5. 蝴蝶:蝴蝶的色彩和图案启示人类在服装设计、包装设计、装饰设计等方面创造出许多美丽的图案。
6. 蚂蚁:蚂蚁的觅食行为启示人类开发出了蚁群算法,用于解决复杂的优化问题,如路线规划、任务调度等。
7. 鱼:鱼的眼睛结构启发人类发明了望远镜和显微镜,鱼鳞启发了人们发明了坦克装甲。
鱼的形态也启发人们发明了潜艇,实现了在水中潜行的能力。
这些只是动物仿生学的一小部分例子,自然界中还有许多其他动物的特点可以启发人类的创新和发明。
1.1:蝙蝠与雷达:o蝙蝠在夜间飞行时,能够通过发出超声波并接收反射回来的声波来判断前方的障碍物和猎物的位置。
科学家们根据这一原理发明了雷达。
雷达通过发射电磁波并接收反射回来的电磁波,来探测目标的位置、速度等信息。
雷达在航空、航海、气象、军事等领域都有着广泛的应用。
1.2:苍蝇与气体分析仪::o苍蝇的嗅觉特别灵敏,能够在很远的距离就闻到气味。
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。
仿生学家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。
这种仪器可用来检测宇宙飞船座舱内的气体成分,也可测量潜水艇和矿井里的有害气体2。
3:萤火虫与人工冷光:o萤火虫发出的光属于冷光,不仅具有很高的发光效率,而且发出的光很柔和,很适合人类的眼睛,光的强度也比较高2。
科学家们研究萤火虫的发光原理,创造了日光灯。
后来,又用化学方法人工合成了荧光素,制造出了生物光源,可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯,也可作为安全照明用2。
1.4:电鱼与伏特电池:o自然界中有许多能放电的鱼,统称为“电鱼”,它们的放电能力各不相同。
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2。
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23。
:5:青蛙与电子蛙眼:o青蛙的眼睛对运动的物体非常敏感,能够迅速地发现并捕捉到飞行中的昆虫。
人们根据蛙眼的视觉原理,研制成功了电子蛙眼。
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26。
1.6:蜻蜓与直升机:o蜻蜓通过翅膀的振动产生升力,能够在空中自由地飞行,并且具有出色的飞行稳定性和机动性。
动物仿生学的资料
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动物仿生学
1 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。
2 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。
3火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理。
4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。
5 科学家研究青蛙的眼睛,发明了电子蛙眼。
6白蚁不仅使用胶粘剂建筑它们的土堆,还可以通过头部的小管向敌人喷射胶粘剂。
于是人们按照同样的原理制造了工作的武器—一块干胶炮弹。
7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。
8我国纺织科技人员利用仿生学原理,借鉴陆地动物的皮毛结构,设计出一种KEG保温面料,并具有防风和导湿的功能。
9 根据响尾蛇的颊窝能感觉到0.001℃的温度变化的原理,人类发明了跟踪追击的响尾蛇导弹。
人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯。
人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬”。
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。
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。