我们哪些仿生学科技是从动物身上得到的启发

2022-05-04 09:49:56 329

提起仿生学大家一定不会陌生,它是一门既古老又年轻的学科,我们很多应用的科技都是从动物、昆虫、植物身上直接学到了作用原理或者得到了启迪后发明出新的设备、工具。创造出适用于生产,学习和生活的先进技术,这离不开科学家们的付出和努力,但我们也要对这些动物们道上一声谢谢。

带你走近奇妙的仿生科学

1 长颈鹿与抗荷服

长颈鹿之所以能将血液通过长长的脖子输送到大脑,正是因为重达10斤大心脏的动力让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使长颈鹿患脑溢血而死亡呢?这与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,在训练战机飞行员和宇航员对,发明了一种特殊设备,帮助防止血管周围肌肉退化;在急速跃升时,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出了“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,使飞行员的血压保持正常。同时,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。

2 水母与顺风耳

根据水母的顺风耳,科学家仿照水母耳朵的结构和功能设计了“风暴预测仪”,能提前10小时对风暴作出预警,对航海和渔业的安全起到了重要意义。

我们哪些仿生学科技是从动物身上得到的启发

3 青蛙与电子蛙眼

科学家根据蛙类的视觉原理,研究出来了一种“电子蛙眼”。这种电子蛙眼的确能像蛙眼一样准确无误地识别出目标的形状。把电子蛙眼装入雷达系统后,雷达抗干扰能力大大提升。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。

在现实生活中,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,若发现飞机有发生碰撞的潜在隐患,能及时发出警报。在交通要道上,它能指挥车辆的行驶,防止车辆碰撞事故的发生。

4 蜜蜂与建筑,相机,人造卫星,偏振定向仪

蜂巢一直是蜜蜂可以引以为豪的杰作,蜂巢是世界上即省料、面积大且坚固的杰出建筑。科学家们正是模仿蜂房的结构,找到了“人造卫星”比较理想的结构。 每个蜂房都是正六边形,而它们的底既不是平的,也不是圆的,而是尖的,这个底系由3个完全相同的菱形组成。菱形的角度是由两个均为109.28的钝角和两个均为70.32的锐角组成。这种正六边形的蜂房既结实,又节省材料,还具有的容积。模仿蜂房结构制造卫星,不但可节省大量材料,减轻重量,容积又大,强度也高,还具有隔音、隔热的性能。现代的照相技术也受到蜜蜂的启发。在蜜蜂头部有一对奇异的复眼,每只复眼都由6000多个单眼构成,光进入眼晶体,达到感光细胞,如同照相机的全过程。专家们模仿蜂眼的构造,制成了一种先进的“蜂眼照相机”,一次可拍下上千张照片。有一种“偏振定向仪”的发明是受到了蜜蜂偏光定向功能的启发。蜜蜂采蜜来回要飞数万千米。可是蜜蜂从来不会迷路的原因正是蜜蜂眼睛的感光细胞分子对偏振光特别敏感,有良好的定向功能,能测出天空中不同亮度的各个区域。蜜蜂正是利用众多的单眼来感受太阳偏振光的。因此,即使乌云遮日,它们也能根据太阳方位的变化,及时做方向矫正。偏振定向仪就是根据蜜蜂定向功能的原理制成的,目前已用于航空和航海领域。

我们哪些仿生学科技是从动物身上得到的启发

5 其它

现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子、屋顶瓦楞模仿了动物的鳞甲结构、船桨模仿的是鱼类的鳍、锯子模仿了螳螂的臂、苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣、迷彩服模仿的是变色龙、壁虎脚趾对制造能反复使用的粘性录音带提供了启发、贝类蛋白质生成的胶体非常牢固,启发后目前应用在外科手术的缝合到轮船修复上、蜘蛛丝的研究制造出丝线,用于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......

除了已知的动物仿生学外,比如很多动物都有预知地震的能力,但科学家发现鸽子又是预知地震快的鸟类,如何像鸽子一样可以准确预知地震,目前的科技水平还没能实现;有的动物间可以无声的进行沟通,会是通过意识在沟通吗?以及个体蚂蚁的行动会产生集体记忆,这些都等待着我们去继续探索和破译。

大自然永远是人类的老师!


声明:转载此文是出于传递更多信息之目的,所转载的所有文章、图片、音频视频文件等版权归版权所有人所有,若侵犯了您的合法权益,请作者持权属证明与本网联系,我们将及时更正、删除,谢谢。 邮箱地址:3205845866@qq.com