鳥飛機
青蛙-電子蛙眼
鯊魚潛艇
變色龍-素裝
鯨魚-增加船的速度
蜻蜓-防止飛機機翼折斷。
長頸鹿-反荷蘭服
海洋母親-暴雨探測器
螢火蟲-人工發光
龍蝦氣味探測器
1。壹個很奇怪的小型氣體分析儀,是從討厭的蒼蠅身上成功復制的。它已經被安裝在飛船的駕駛艙內,用來檢測艙內氣體的成分。
2。從螢火蟲到人工發光;
3。電魚和伏特電池;
4。水母迎風耳,模仿水母耳朵的結構和功能,設計了水母耳朵風暴預報器,可以提前15小時預報風暴,對航海和漁業安全具有重要意義。
5。根據蛙眼的視覺原理,人們已經成功研制出壹種電子蛙眼。這種電子蛙眼可以像真蛙眼壹樣準確識別特定形狀的物體。在雷達系統中安裝電子蛙眼後,雷達的抗幹擾能力大大提高。這種雷達系統可以快速準確地識別特定形狀的飛機、船只和導彈。特別是可以辨別真假導彈,防止假的混淆真的。
電子蛙眼也廣泛應用於機場和交通要道。在機場,它可以監控飛機的起飛和降落,如果發現飛機即將相撞,就及時報警。在主幹道上,可以指揮車輛行駛,防止車輛碰撞。
6。根據蝙蝠超聲波定位器的原理,人們還為盲人仿制了“探路者”。這種探路者裝有超聲波發射器,盲人可以用它找到電線桿、臺階、橋上的人等。如今,類似功能的“超聲波眼鏡”也被制造出來了。
7。通過模擬藍藻不完全的光合機構,設計仿生光解裝置,獲得大量氫氣。
8。根據對人體骨骼肌系統和生物電控制的研究,復制了壹種人體力量增強器——步行機。
9。現代起重機的吊鉤起源於許多動物的爪子。
10。波紋屋頂模仿動物的鱗片。
11。槳模仿魚的鰭。
12。鋸學螳螂臂,或鋸草。
13。蒼耳屬植物受到啟發,發明了velcro。
14。嗅覺敏銳的龍蝦為人們提供了制作氣味探測器的思路。
15。壁虎腳趾為制造可重復使用的膠帶提供了令人鼓舞的前景。
16。貝類與其蛋白質生成的膠體非常強,這樣的膠體可以應用於從外科縫合到船舶修理的壹切。
有很多著名的例子,比如模仿海豚皮構造的“海豚皮泳衣”。科學家在研究鯨魚皮的時候,發現上面有凹槽和低谷,於是壹位科學家根據鯨魚皮的結構,在平面表面做了壹層膜。據實驗,它可以節省3%的能源。如果全國各地的飛機都鋪上這樣的面,每年可以節省幾十億。再比如,有科學家研究蜘蛛,發現蜘蛛的腿上沒有肌肉,有腳的動物能走路,主要靠肌肉收縮。為什麽蜘蛛走路沒有肌肉?經過研究,蜘蛛行走不是靠肌肉的收縮,而是靠“液壓”結構,由此人們發明了液壓行走機器...簡而言之,我們從自然中獲得靈感,並模仿其結構進行發明和創造。這就是仿生學。這是我們向大自然學習的壹個方面。另壹方面,我們也可以從自然規律中獲得靈感,運用其原理進行設計(包括設計算法)。這就是智能計算的理念。
鳥類對仿生學的貢獻
從始祖鳥出現到現在,在數億年的漫長進化過程中,鳥類形成了許多有效的導航、識別、計算、能量轉換等系統,其靈敏、高效、準確、抗旱的能力令人驚嘆。人們研究這些結構和功能原理,並模擬它們來改進現有的或創造新的機械、儀器和工藝,這是仿生學研究的重要內容。
鳥類有高超的飛行技巧。當然,現代飛機在很多性能上遠超鳥類,但在節能的靈巧性上就相形見絀了。比如,壹只鳥在海洋上空飛行4000多公裏,體重減輕0.06公斤;小蜂鳥不僅可以垂直起降,在吸食花蜜時也可以采取直立的姿勢,在空中自由懸掛,前後移動,極為靈活。這些特殊功能的研究和利用將進壹步提高飛機的性能。
比如野鴨可以在9500米的半高處悠閑地飛翔,但是人爬到4500米就已經呼吸困難了。研究為什麽鳥類的腦血管在空氣稀薄的情況下仍然暢通,對人類在供氧不足的環境下正常生活、延長壽命具有重要意義。
鴿子為仿生學做出了巨大貢獻。它的腿上有壹個小而敏感的特殊結構來感受地震。根據它的原理,人們復制了壹種新的地震儀,使地震預報更加準確。它的眼睛具有特殊的識別能力,因為它的視網膜上有六種具有特定功能的神經節細胞:葉片亮度檢測器、普通邊緣檢測器、凸邊緣檢測器、方向檢測器、垂直邊緣檢測器和水平檢測器。人們模仿其視網膜上的細胞結構制作的鴿子眼電子模型並不像它那樣復雜和完善,但它在安裝在預警雷達上並應用於計算機處理相關數據方面有著廣闊的前景。
上海水占地球總水量的97%。目前海水人工淡化裝置設備龐大,結構復雜,能耗高。然而,海鷗和信天翁等海鳥可以通過眼睛附近的鹽腺排出它們所喝海水中的鹽。壹旦這壹功能模擬完成,人類利用海洋的前景將更加廣闊。
此外,人們正在根據鷹眼的結構研制鷹眼系統導彈,這種導彈可以在飛越目標時自動發現和識別目標並跟蹤攻擊。
蝴蝶與仿生
五顏六色的蝴蝶,比如雙月紋的蝴蝶,棕脈的蝴蝶,尤其是熒光翅的蝴蝶,在陽光下有金色的翅膀,綠色的翅膀,藍色的翅膀。科學家通過研究蝴蝶的顏色給軍事防禦帶來了巨大的好處。二戰期間,德軍包圍了列寧格勒,企圖用轟炸機摧毀其軍事目標和其他防禦設施。蘇聯昆蟲學家施瓦辛格根據當時對迷彩的認識不足,提出蝴蝶的顏色在花朵中不易被發現的原理,用蝴蝶般的迷彩覆蓋軍事設施。因此,盡管德軍全力以赴,列寧格勒的軍事基地仍未受到幹擾,為贏得最後的勝利奠定了堅實的基礎。根據同樣的原理,後來人們生產了迷彩服,大大減少了戰鬥中的傷亡。
衛星在太空中位置的不斷變化會引起溫度的突然變化,有時溫差可高達兩三百度,嚴重影響許多儀器的正常工作。受蝴蝶身上的鱗片會隨著陽光的方向自動改變角度來調節體溫的啟發,科學家們將衛星的溫度控制系統做成葉片前後輻射和散熱能力差異很大的百葉窗樣式。在每個窗口的旋轉位置安裝了壹根對溫度敏感的金屬線,可以隨著溫度的變化調節窗口的開啟和關閉,從而保持衛星內部溫度恒定,解決了航天工業的壹大難題。
蝙蝠雷達
鳥飛機
青蛙-電子蛙眼
鯊魚潛艇
變色龍-素裝
鯨魚-增加船的速度
蜻蜓-防止飛機機翼折斷。
長頸鹿-反荷蘭服
海洋母親-暴雨探測器
螢火蟲-人工發光
龍蝦氣味探測器
1。壹個很奇怪的小型氣體分析儀,是從討厭的蒼蠅身上成功復制的。它已經被安裝在飛船的駕駛艙內,用來檢測艙內氣體的成分。
2。從螢火蟲到人工發光;
3。電魚和伏特電池;
4。水母迎風耳,模仿水母耳朵的結構和功能,設計了水母耳朵風暴預報器,可以提前15小時預報風暴,對航海和漁業安全具有重要意義。
5。根據蛙眼的視覺原理,人們已經成功研制出壹種電子蛙眼。這種電子蛙眼可以像真蛙眼壹樣準確識別特定形狀的物體。在雷達系統中安裝電子蛙眼後,雷達的抗幹擾能力大大提高。這種雷達系統可以快速準確地識別特定形狀的飛機、船只和導彈。特別是可以辨別真假導彈,防止假的混淆真的。
電子蛙眼也廣泛應用於機場和交通要道。在機場,它可以監控飛機的起飛和降落,如果發現飛機即將相撞,就及時報警。在主幹道上,可以指揮車輛行駛,防止車輛碰撞。
6。根據蝙蝠超聲波定位器的原理,人們還為盲人仿制了“探路者”。這種探路者裝有超聲波發射器,盲人可以用它找到電線桿、臺階、橋上的人等。如今,類似功能的“超聲波眼鏡”也被制造出來了。
7。通過模擬藍藻不完全的光合機構,設計仿生光解裝置,獲得大量氫氣。
8。根據對人體骨骼肌系統和生物電控制的研究,復制了壹種人體力量增強器——步行機。
9。現代起重機的吊鉤起源於許多動物的爪子。
10。波紋屋頂模仿動物的鱗片。
11。槳模仿魚的鰭。
12。鋸學螳螂臂,或鋸草。
13。蒼耳屬植物受到啟發,發明了velcro。
14。嗅覺敏銳的龍蝦為人們提供了制作氣味探測器的思路。
15。壁虎腳趾為制造可重復使用的膠帶提供了令人鼓舞的前景。
16。貝類與其蛋白質生成的膠體非常強,這樣的膠體可以應用於從外科縫合到船舶修理的壹切。
有很多著名的例子,比如模仿海豚皮構造的“海豚皮泳衣”。科學家在研究鯨魚皮的時候,發現上面有凹槽和低谷,於是壹位科學家根據鯨魚皮的結構,在平面表面做了壹層膜。據實驗,它可以節省3%的能源。如果全國各地的飛機都鋪上這樣的面,每年可以節省幾十億。再比如,有科學家研究蜘蛛,發現蜘蛛的腿上沒有肌肉,有腳的動物能走路,主要靠肌肉收縮。為什麽蜘蛛走路沒有肌肉?經過研究,蜘蛛行走不是靠肌肉的收縮,而是靠“液壓”結構,由此人們發明了液壓行走機器...簡而言之,我們從自然中獲得靈感,並模仿其結構進行發明和創造。這就是仿生學。這是我們向大自然學習的壹個方面。另壹方面,我們也可以從自然規律中獲得靈感,運用其原理進行設計(包括設計算法)。這就是智能計算的理念。
鳥類對仿生學的貢獻
從始祖鳥出現到現在,在數億年的漫長進化過程中,鳥類形成了許多有效的導航、識別、計算、能量轉換等系統,其靈敏、高效、準確、抗旱的能力令人驚嘆。人們研究這些結構和功能原理,並模擬它們來改進現有的或創造新的機械、儀器和工藝,這是仿生學研究的重要內容。
鳥類有高超的飛行技巧。當然,現代飛機在很多性能上遠超鳥類,但在節能的靈巧性上就相形見絀了。比如,壹只鳥在海洋上空飛行4000多公裏,體重減輕0.06公斤;小蜂鳥不僅可以垂直起降,在吸食花蜜時也可以采取直立的姿勢,在空中自由懸掛,前後移動,極為靈活。這些特殊功能的研究和利用將進壹步提高飛機的性能。
比如野鴨可以在9500米的半高處悠閑地飛翔,但是人爬到4500米就已經呼吸困難了。研究為什麽鳥類的腦血管在空氣稀薄的情況下仍然暢通,對人類在供氧不足的環境下正常生活、延長壽命具有重要意義。
鴿子為仿生學做出了巨大貢獻。它的腿上有壹個小而敏感的特殊結構來感受地震。根據它的原理,人們復制了壹種新的地震儀,使地震預報更加準確。它的眼睛具有特殊的識別能力,因為它的視網膜上有六種具有特定功能的神經節細胞:葉片亮度檢測器、普通邊緣檢測器、凸邊緣檢測器、方向檢測器、垂直邊緣檢測器和水平檢測器。人們模仿其視網膜上的細胞結構制作的鴿子眼電子模型並不像它那樣復雜和完善,但它在安裝在預警雷達上並應用於計算機處理相關數據方面有著廣闊的前景。
上海水占地球總水量的97%。目前海水人工淡化裝置設備龐大,結構復雜,能耗高。然而,海鷗和信天翁等海鳥可以通過眼睛附近的鹽腺排出它們所喝海水中的鹽。壹旦這壹功能模擬完成,人類利用海洋的前景將更加廣闊。
此外,人們正在根據鷹眼的結構研制鷹眼系統導彈,這種導彈可以在飛越目標時自動發現和識別目標並跟蹤攻擊。
蝴蝶與仿生
五顏六色的蝴蝶,比如雙月紋的蝴蝶,棕脈的蝴蝶,尤其是熒光翅的蝴蝶,在陽光下有金色的翅膀,綠色的翅膀,藍色的翅膀。科學家通過研究蝴蝶的顏色給軍事防禦帶來了巨大的好處。二戰期間,德軍包圍了列寧格勒,企圖用轟炸機摧毀其軍事目標和其他防禦設施。蘇聯昆蟲學家施瓦辛格根據當時對迷彩的認識不足,提出蝴蝶的顏色在花朵中不易被發現的原理,用蝴蝶般的迷彩覆蓋軍事設施。因此,盡管德軍全力以赴,列寧格勒的軍事基地仍未受到幹擾,為贏得最後的勝利奠定了堅實的基礎。根據同樣的原理,後來人們生產了迷彩服,大大減少了戰鬥中的傷亡。
衛星在太空中位置的不斷變化會引起溫度的突然變化,有時溫差可高達兩三百度,嚴重影響許多儀器的正常工作。受蝴蝶身上的鱗片會隨著陽光的方向自動改變角度來調節體溫的啟發,科學家們將衛星的溫度控制系統做成葉片前後輻射和散熱能力差異很大的百葉窗樣式。在每個窗口的旋轉位置安裝了壹根對溫度敏感的金屬線,可以隨著溫度的變化調節窗口的開啟和關閉,從而保持衛星內部溫度恒定,解決了航天工業的壹大難題。
-甲蟲和仿生學
在自衛時,這種甲蟲可以噴射帶有惡臭的高溫液體“炮彈”來迷惑、刺激和恐嚇敵人。科學家解剖後發現,甲蟲體內有三個腔室,分別儲存有二元酚溶液、過氧化氫和生物酶。二酚和雙氧水流入第三室與生物酶混合發生化學反應,在100℃瞬間變成毒液,迅速噴出。這壹原理目前已應用於軍事技術。二戰期間,德國納粹根據這壹機理制造了壹種功率巨大、性能安全可靠的新型發動機,安裝在巡航導彈上,使其飛行速度更快、更安全、更穩定,提高了命中率。英國倫敦被炸時損失慘重。美國軍事專家受甲蟲噴灑原理啟發,研發出先進的二元武器。這種武器將兩種或兩種以上能產生毒素的化學物質裝入兩個獨立的容器中。炮彈發射後,隔膜破裂,兩種毒物中間體在彈丸飛行的8 ~ 10秒內混合反應,在到達目標殺死敵人的瞬間產生致命的毒物。它們易於生產、儲存和運輸,安全且不易失效。螢火蟲可以直接將化學能轉化為光能,轉化效率達到100%,而普通電燈的發光效率只有6%。人們模仿螢火蟲發光原理制作的冷光源,可以提高發光效率十倍以上,大大節約能源。此外,壹種基於甲蟲表觀運動響應機制的空對地速度計已經成功應用於航空。
-蜻蜓和仿生學
蜻蜓可以通過翅膀的振動產生不同於周圍大氣的局部不穩定氣流,而威爾斯則利用氣流產生的漩渦將自己托起。蜻蜓可以在很小的推力下翺翔,不僅可以向前,還可以向後和左右,其向前飛行速度可達72 km/h,此外,蜻蜓的飛行行為簡單,只有兩對翅膀不停地拍打。科學家們基於這種結構基礎成功開發了壹種直升機。飛機高速飛行時,往往會引起劇烈震動,有時甚至會折斷機翼,造成飛機墜毀。蜻蜓依靠加重的翼痣安全高速飛行,於是人們效仿蜻蜓,在飛機的兩個機翼上增加配重,以解決高速飛行帶來的震動這壹棘手問題。
-蒼蠅和仿生學
昆蟲學家發現蒼蠅的後翅退化成壹對平衡桿。當它飛行時,平衡桿以壹定的頻率機械振動,可以調整翅膀的運動方向,是保持蒼蠅平衡的導航器。基於這壹原理,科學家們開發了新壹代導航儀——振動陀螺儀,極大地提高了飛機的飛行性能LlJ,使飛機能夠自動停止危險的側翻飛行,並在機體強烈傾斜時自動恢復平衡,即使是在飛機處於最復雜的急轉彎時。蒼蠅的復眼包含4000只可以獨立成像的單眼,幾乎可以在360°內看到物體。受蠅眼的啟發,人們制作了由1329個小鏡頭組成的蠅眼相機,壹次可以拍攝1329張高分辨率照片。它廣泛應用於軍事、醫療、航空和航天領域。蒼蠅的嗅覺特別靈敏,能迅速分析幾十種氣味,並立即做出反應。科學家根據蒼蠅嗅覺器官的結構,將各種化學反應轉化為電脈沖,制成了非常靈敏的小型氣體分析儀,廣泛應用於航天器、潛艇、礦山等檢測氣體成分,使科研生產的安全系數更加準確可靠。
蜜蜂和仿生學
蜂巢由整齊排列的六角形小蜂巢組成,每個小蜂巢的底部由三個相同的菱形組成。這些結構與現代數學家精確計算的結構壹模壹樣——菱形鈍角109 28’,銳角70 32’。它們是最節省材料的結構,而且容量大,極其堅固,讓很多專家都佩服。人們模仿它的結構,用各種材料制成蜂窩夾層結構板,這種結構板強度高,重量輕,不易傳導聲音和熱量。它們是制造航天飛機、宇宙飛船和人造衛星的理想材料。對偏振光方向敏感的偏振鏡相鄰排列在蜜蜂復眼的每壹只單眼內,可以被太陽精確定位。基於這壹原理,科學家們成功研制出偏振光導航儀,並在導航中得到廣泛應用。
-其他昆蟲和仿生學
跳蚤的跳躍能力很高,航空專家對此做過很多研究。受其垂直起飛的啟發,英國壹家飛機制造公司成功制造出壹種幾乎可以垂直起降的鷂式飛機。根據昆蟲單復眼的結構特點,現代電視技術創造了大屏幕彩電,也可以由小彩電屏幕組成大屏幕,可以在同壹個屏幕的任意位置框出壹些特定的小畫面,既可以播放同壹畫面,也可以播放不同畫面。根據昆蟲復眼的結構特點,科學家成功研制出壹種更容易發現目標的多孔徑光學系統裝置,並在國外壹些重要武器系統中得到應用。根據某些水生昆蟲復眼單眼間相互抑制的原理,制作了側抑制電子模型,可用於各種攝影系統。拍攝的照片可以增強圖像邊緣對比度,突出輪廓,也可以用來提高雷達的顯示靈敏度,還可以用於文字和圖片識別系統的預處理。美國基於昆蟲復眼的處理信息和定向導航原理,研制出了具有很大實用價值的末制導導引頭工程模型。日本利用昆蟲的形態和特征,開發出了六足機器人等工程機械和建築物的新建造方法。
-對未來的展望
昆蟲在億萬年的進化過程中,隨著環境的變化而逐漸進化,都在不同程度地發展著自己的生存技能。隨著社會的發展,人們對昆蟲各種生命活動的認識越來越多,越來越意識到昆蟲對人類的重要性。再加上信息技術的應用,特別是新壹代計算機生物電子技術在昆蟲學中的應用,壹系列生物技術項目,如通過模擬昆蟲的感知能力來檢測物質的種類和濃度而開發的生物傳感器、參考昆蟲神經結構來模仿大腦活動而開發的計算機等,將從科學家的設想變為現實,進入各個領域,昆蟲將為人類做出更大的貢獻。
-昆蟲知道多少
蚊子是對人類危害最大的昆蟲,每年導致300萬人死於瘧疾、黃熱病、登革熱等疾病。
螞蟻是最強大的昆蟲,它們可以支撐300倍於自身重量的重物。
跳蚤是跳高冠軍,跳的高度是它身長的200倍。這相當於人跳400米高。
蝗蟲是飛行能力最強的昆蟲。可以連續飛行9個小時。
最大的食物食用者,蛾幼蟲,在出生後壹個月內可以吃掉體重的80000倍。
壹只蠶能紡出壹條壹公裏多長的纖維。
移動最快的昆蟲是熱帶蟑螂,每秒可以移動40 ~ 43倍於其身長,相當於壹個人每秒前進130m。
珠芽蓼是最快的有翼昆蟲,每秒可以扇動6億次。
反差最大的昆蟲是非洲產的蝴蝶,很漂亮,但是很臭,而且劇毒。
蛾是壹種嗅覺靈敏的昆蟲,它的雄蛾能聞到十幾公裏外雌蛾發出的氣味。雖然雌蛾釋放的信息素只有0.0001mg。
眼睛最多的昆蟲是蜻蜓,它的復眼由28000只單眼組成。
最勤勞的昆蟲是蜜蜂,它壹生孜孜不倦地尋找花粉和花蜜,直到死去。
在壹個蜂箱裏,壹個40g蠟做的蜜室可以裝2kg蜂蜜。
蜜蜂必須從2000朵花中采集花蜜來生產壹茶匙蜂蜜。
螢火蟲是光能轉化率最好的昆蟲。它們能將90%的能量轉化為光能。我們平時用的燈泡能量轉換率只有5.5%。
最小的昆蟲是北美的壹種蟲子,只有0.25mm長,可以直接穿過針眼。
最大的昆蟲是節肢動物小竹,產於印度尼西亞,翅寬33cm,另壹種印度蠶蛾,翅展寬30cm。
外觀上最原始的昆蟲是蟑螂,2.5億年來幾乎沒有變化。
白蟻含有60%的蛋白質,而牛排只含有15%,所以吃昆蟲的人越來越多。可以預計,白蟻將是未來人類重要的蛋白質來源之壹。
最漂亮的昆蟲是鞘翅目中的壹種花金龜子,它有金色、藍寶石色、煙黑色、檸檬黃、粉色和豆綠色,還有閃亮的紫色觸須,非常和諧。據說每個可以賣到5萬美元。
昆蟲種類最多的是鞘翅目昆蟲。科學家預測地球上可能有300多萬個物種,但目前有記錄的有近50萬個,幾乎占已知動物物種總數的30%,昆蟲物種的壹半。
從仿生學的角度來看,研究最多的昆蟲是蒼蠅,其眼睛、腳、平衡桿、吮吸口器、免疫能力、飛行技能等多方面的仿生成果應用於人類生活的諸多方面。
土鱉蟲(Eupolyphaga,步甲科)會噴射由過氧化氫和對苯二酚混合而成的腐蝕性氣體,溫度約為100℃,以驅趕入侵者。它像槍壹樣連續射擊20次,射程5厘米,是它體長的4倍。這種甲蟲不會受到熱或腐蝕性氣體的傷害。
智商最高的昆蟲是蜜蜂。壹位漂亮的科學家正在按照1,2,4,8,16,32的規則給地上的白色方塊加糖...當他加完32正準備到第64個方塊時,已經有很多蜜蜂在那裏等著了。科學家沮喪地說:“我不知道是我在用它們做實驗,還是它們在和我做實驗。”。這壹發現證明了壹些動物也具有抽象思維的能力。
昆蟲之間最殘酷、規模最大的戰爭,就發生在螞蟻之間,我自己也見證過這樣的事情。在近壹平方米的面積裏,全是我們常見的螞蟻。他們正在激烈戰鬥,死傷無數。據說南美的蟻戰規模要大得多。這種戰爭場面不容易看到。【選我為最佳答案!謝謝大家!~ ~終於完成了!