2022年仿生学的例子大全 .pdf
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1、仿生学的例子大全目录仿生学的经典例子:苍蝇与小型气体分析仪. 2仿生学的经典例子:蜂巢与偏振光导航仪沙发 . 3仿生学的经典例子:蜻蜓与平衡重锤. 4仿生学的经典例子:甲虫与炮弹 . 5仿生学的经典例子:蝴蝶与人造卫星. 6仿生学的经典例子:斑马与斑马线. 6仿生学的经典例子:蛋壳与薄壳建筑. 7仿生学的经典例子:长颈鹿与失重现象 . 7仿生学的经典例子:水母的顺风耳. 8仿生学的经典例子:电鱼与伏特电池. 8仿生学的经典例子:萤火虫与人工冷光 . 9仿生学的经典例子:蝙蝠与雷达 . 11 仿生学的经典例子:青蛙与电子娃眼. 11 仿生学的经典例子:鱼漂与潜水艇. 12 1. 鲨鱼皮 -最新的
2、导管热. 12 2. 蝙蝠魔杖 - 神奇! . 12 3. 火车整了形 - 因为鸟! . 13 4. 鲸的前鳍 - 神奇能量的秘密! . 13 5. 机械蛇怪蜥蜴能干吗? . 14 6. 神奇的马勃菌海绵- 神气呢! . 14 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 17 页 - - - - - - - - - 7. 树蜂 - 钻洞它最了 ! . 15 8.龙虾的眼睛 -仔细看喔! . 15 9. 保命 ?装死吧! . 16 10. 大嘴 - 出奇的轻! . 16
3、 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名师资料总结
4、 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 17 页 - - - - - - - - - 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
5、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
6、光导航仪,早已广泛用于航海事业中。仿生学的经典例子:苍蝇与平衡棒板凳昆虫学家研究发现, 苍蝇的后翅退化成一对平衡棒。 当它飞行时,名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 17 页 - - - - - - - - - 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llj,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
7、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相机,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,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。仿生学的经典例子:蜻蜓与平衡重锤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,井利用气流产生的涡流来使自己上升
8、。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名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 17 页 - - - - - - - - - 平衡重锤,解决了因高速飞行而引起振动这
9、个令人棘手的问题。仿生学的经典例子:甲虫与炮弹气步甲炮虫自卫时,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
10、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 810 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。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,
11、共 17 页 - - - - - - - - - 仿生学的经典例子: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
12、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。仿生学的经典例子: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, 细斑名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载
13、 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 17 页 - - - - - - - - - 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。仿生学的经典例子:蛋壳与薄壳建筑蛋壳呈拱形,跨度大,包括许多力学原理。虽然它只有2 mm的厚度,但使用铁锤敲砸也很难破坏它。建筑学家模仿它进行了薄壳建筑设计。这类建筑有许多优点:用料少,跨度大,坚固耐用。薄壳建筑也并非都是拱形,举世
14、闻名的悉尼歌剧院则像一组泊港的群帆。仿生学的经典例子:长颈鹿与失重现象长颈鹿之所以能将血液通过长长的颈输送到头部,是由于长颈鹿的血压很高。据测定,长颈鹿的血压比人的正常血压高出2 倍。这样高的血压为什么不会导致长颈鹿患脑溢血而死亡呢?这和长颈鹿身体的结构有关。首先, 长颈鹿血管周围的肌肉非常发达, 能压缩血管,控制血流量; 同时长颈鹿腿部及全身的皮肤和筋膜绷得很紧,利于下肢的血液向上回流。科学家由此受到启示,在训练宇航员对,设置一种特殊器械, 让宇航员利用这种器械每天锻炼几小时,以防止宇航员血管周围肌肉退化; 在宇宙飞船升空时, 科学家根据长颈鹿利用紧绷的皮肤可控制血管压力的原理,研制了飞行服
15、“抗荷服”。抗荷服上安有充气装置, 随着飞船速度的增高, 抗荷服可以充入一定量的气体, 从而对血管产生一定的压力, 使宇航员的血压保持正常。 同时,名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 17 页 - - - - - - - - - 宇航员腹部以下部位是套入抽去空气的密封装置中的,这样可以减小宇航员腿部的血压,利于身体上部的血液向下肢输送。仿生学的经典例子:水母的顺风耳在自然界中,水母,早在5 亿多年前,它们就已经在海水里生活了。“但是,水母跟顺风耳又有什么关系呢
16、?”人们肯定会问这样一个问题。因为,水母在风暴来临之前,就会成群结队地游向大海,就预示风暴即将来临。但是,这又与“顺风耳”有什么关系呢?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813赫兹) ,是风暴来临之前的预告。这种次声波,人耳是听不到的,而对水母来说却是易如反掌。 科学家经过研究发现, 水母的耳朵里长着一个细柄,柄上有个小球, 球内有块小小的听石。科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。仿生学的经典例子: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”
17、。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,称得上电击名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 17 页 - - - - - - - - - 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
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