仿生学的小学(汇总13篇)

时间:2023-12-13 作者:FS文字使者

优秀作文的语言优美动人,能够给人以美的享受,令人心旷神怡。阅读优秀作文范文可以让我们更好地理解和欣赏文学之美。

仿生学的小学(汇总13篇)篇一

鲁班看见孩子玩荷叶,发明了雨伞;牛顿被苹果砸到,知道了地球的引力;科学家看到青蛙的眼睛,发明了电子蛙眼;我们从蝴蝶身上得到启示,发明了迷彩服……从中,我最感兴趣的是鲁班造伞了。

我知道这个故事:一天,鲁班看到几个孩子拿着荷叶在玩。鲁班想:如果有一样东西能够像荷叶一样能遮风挡雨,该多好啊!鲁班回去把这个想法告诉了妻子。于是,鲁班用一块羊皮蒙在做好的架子上,固定好就是一把简单的伞了。但是,妻子问他,怎样才能让伞收起来。鲁班经过反反复复的试验,终于发明了能收缩的伞。你看,鲁班从大自然中得到了启示,这一点,足够说明大自然真是人类的好教师。

大自然中的一切事物都是互相联系的,我们要认识自然之道,这样才能保持大自然的生态平衡。例如,花朵靠蜜蜂传递花粉;鸟儿靠吃害虫生活;人类靠食物生活。所以,我们要了解自然,顺应自然,遵守自然,才能办好事情。

这就是仿生学,我们要多观察探索身边的事物,多了解自然之道,这样才能有所发明,有所创造。

仿生学的小学(汇总13篇)篇二

飞机场出现了一架飞机,过了一会才明白这架飞机是立刻就要起飞了的飞机。

在飞机加速上升时驾驶员为什么会舒服呢?原先,是人们从长颈鹿身上得到了启示。

原先长颈鹿在喝水时会有很多血液流进大脑和心脏之间,大约有着3米的距离,稍微一不注意血液就很多进入大脑,大脑就发生血管破裂,脑输血过多等疾病发生使长颈鹿当场死亡。可是长颈鹿从来没发生过这些事例,也没有当场死亡的事。

是因为长颈鹿的一身厚厚的皮把血压和血液紧紧地勒住了,能够让长颈鹿不发生一些严重的疾病,不会让长颈鹿死亡。

科学家和飞机科学家发现了这一点为飞行员和驾驶员设计了抗荷服,飞行员穿上后在必须程度上起到了限制血压的作用,当飞机加速时抗荷服还能压缩空气对血管产生必须的压力,就能够减去一些痛苦,大脑就不会因血多痛苦了。

生物学会在人们需要的时候,发出一种力量帮人们走出一个又一个难关。生物学真是值得我们学习一门的知识。

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仿生学的小学(汇总13篇)篇三

仿生学是指模仿物建造技术装置的科学,它是上世纪中期才出现的一门新的边缘科学。仿生学研究生物体的结构,功能和工作原理,并将这些原理移植于工程技术之中,发明性能优越的仪器、装置和机器,创造新技术。从仿生学的诞生、发展,到此刻短短几十年的时间里,它的研究成果已经十分可观。

仿生学的问世开辟了独特的技术发展道路,也就是向生界索取蓝图的道路,它大大开阔了人们的眼界,显示了极强的生命力。

人们还根据鲨鱼的皮肤发明了泳衣,根据电龟发明了伏特电池,根据鸟的飞翔发明了飞机。

我发现,此刻的科学技术很发达,根据许多动物的特点发明了古代人民意想不到的事物。此刻的科学技术真了不起!

在日常生活中我发现了许多问题。如:人为什么不能在天上飞?而鸟儿却能在天上飞?为什么人不能在水中生活?而鱼儿却能在水中生活呢?水总有一天会干的,那该怎样办?生活中还有许多问题没有解决,期望能发明出更发达的事物。

我想发明一套带着翅膀的衣服。如果人们要去远一点儿的地方,走着太累,也不想坐车,就能够穿上这件衣服,飞到想去的地方。我还想发明一个有特异功能的隐形面具,上头有眼睛、鼻子、嘴巴、耳朵、带上这个面具,就能够在水中自由自在的玩耍。

虽然我想发明的这些东西还实现不了,但我相信,总有一天会实现的!

仿生学的小学(汇总13篇)篇四

仿生学,是一门有趣的学科,它又古老又年轻,是人门研究生物体结构与原理,并根据这些原理发明出新型的工具。

蝴蝶,大家基本上都熟悉,是五彩的,科学家通过研究,为军事防御带来了极大的好处。

第二次世界大战期间,德军把列宁格勒包围的无处可逃了,可是,后来,闪苏联昆虫学家施迈楚维奇根据蝴蝶藏在花丛里靠的是它的颜色的一些道理,在军事科学上覆盖了蝴蝶的颜色,因此,尽管德军费尽心思,列宁格勒还是安然无恙。后来,人们又发明了迷彩服,大大减少了战士在战斗中的伤亡。

苍蝇,是细菌的传播者,谁都讨厌它。可是苍蝇的楫翅(又叫平衡棒)是“天然导航仪”,人们模仿它制成了“振动陀螺仪”。这种仪器目前已经应用在火箭和高速飞机上,实现了自动驾驶。

苍蝇的眼睛是一种“复眼”,由3000多只小眼组成,人们模仿它制成了“蝇眼透镜”。“蝇眼透镜”是用几百或者几千块小透镜整齐排列组合而成的,用它作镜头可以制成“蝇眼照相机”,一次就能照出千百张相同的相片。这种照相机已经用于印刷制版和大量复制电子计算机的微小电路,大大提高了工效和质量。“蝇眼透镜”是一种新型光学元件,它的用途很多。

仿生学的小学(汇总13篇)篇五

根据令人讨厌的苍蝇,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;人们根据蛙眼的视觉原理,已研制成功一种电子蛙眼。这种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;还有根据鲸发明了“流线体”,减少了轮船在水中的阻力,大大提高了轮船航行的速度;人们还根据鸡蛋“薄壳结构”的特点造出了许多既轻便又省料的建筑物;此外,人们模仿袋鼠造出了会跳跃的越野汽车,模仿某些贝壳制成了外壳坚固的坦克。

我们身边有很多能在研究中受到启发的生物。我们可以通过对动,植物的研究,研制出更加先进的物品,来改善我们的生活。

仿生学的小学(汇总13篇)篇六

科学家通过对大自然和动物界里发生的许多奇迹的仔细观察,建立了一门新兴的学科――仿生学。仿生学是动物学、物理学、化学、心理学和工程技术相结合的一门独立边缘科学。模拟动物的功能,以改进现有的和创立崭新的机械,建筑结构和新材料,仪器和工艺研究,创造出许多适用于生产、学习和人们生活的先进技术。

飞机的出现,毫无疑问是来自飞行鸟类的直接模仿。现代飞机的.垂直起飞,空中定悬后,掉头多方面功能的实现,也深受飞鸟和蚊虫的启发。

响尾蛇导弹,就是模仿蛇的热眼功能和其舌上排列的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。

大自然可真神奇呀!

仿生学是什么你知道吗?哈哈,不知道吧!那就听我细细道来。

有个科学家曾经做过这样两个实验:一、把一只青蛙关在一个笼子里,放了几只活苍蝇进去,过了几天,发现青蛙还活着,苍蝇却一只不剩。二、还是把一只青蛙关在一个笼子里,挂了几只死苍蝇,过了几天,发现青蛙竟活活被饿死,苍蝇一只没少。从这两个实验中,我发现:青蛙对活动的东西非常敏锐,但却对静止的东西“视而不见”。科学家经过研究,从青蛙的眼睛上得到了启示,发明了“电子蛙眼”。“电子蛙眼”的用处可大哩!机场的工作人员在“电子蛙眼”的帮助下,能够更加准确地指挥飞机的降落。

哈哈!仿生学有趣吧!有空你也好好研究一下。

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,而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?人类又把目光投向了大自然。

在自然界中,有许多生物都能发光,如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等,而且这些动物发出的光都不产生热,所以又被称为“冷光”。

在众多的发光动物中,萤火虫是其中的一类。萤火虫约有1500种,它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色,光的亮度也各不相同。萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率,而且发出的冷光一般都很柔和,很适合人类的眼睛,光的强度也比较高。因此,生物光是一种人类理想的光。

科学家研究发现,萤火虫的发光器位于腹部。这个发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成。发光层拥有几千个发光细胞,它们都含有荧光素和荧光酶两种物质。在荧光酶的作用下,荧光素在细胞内水分的参与下,与氧化合便发出荧光。萤火虫的发光,实质上是把化学能转变成光能的过程。

早在40年代,人们根据对萤火虫的研究,创造了日光灯,使人类的照明光源发生了很大变化。近年来,科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素,后来又分离出了荧光酶,接着,又用化学方法人工合成了荧光素。由荧光素、荧光酶、atp(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。由于这种光没有电源,不会产生磁场,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作。

现在,人们已能用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光的冷光,作为安全照明用。

仿生学的小学(汇总13篇)篇七

细心的人回会注意到防毒面具的外形和猪嘴极为相似,这是为什么呢?莫非防毒面具的发明和猪嘴有关?事实确实如此。

在第一次世界大战期间,德军曾与英法联军为争夺比利时伊泊尔地区展开激战,双方对峙半年之久。1915年,德军为了打破欧洲战场长期僵持的局面,第一次使用了化学毒剂。他们在阵地前沿设置了5730个盛有氯气的钢瓶,朝着英法联军阵地的顺风方向打开瓶盖,把180吨氯气释放出去。顿时,一片绿色烟雾腾起,并以每秒三米的速度向对方的阵地飘移,一直扩散到联军阵地纵身达25公里处,结果致使5万英法联军士兵中毒死亡,战场上的大量野生动物也相继中毒丧命。可是奇怪的是,这一地区的野猪竟意外的生存下来。这件事引起了科学家的极大兴趣。经过实地考察,仔细研究后,终于发现是野猪喜欢用嘴拱地的习性,是它们免于一死。当野猪闻到强烈的刺激性气味后,就用嘴拱地,一搪避气味的刺激。而泥土被野猪拱动后其颗粒就变得较为松软,对毒气起到了过滤和吸附的作用。由于野猪巧妙地利用了大自然赐予它的防毒面具,所以它们能在这场氯气的浩劫中幸免于难。

根据这一发现,科学家们很快就设计、制造出了第一批防毒面具。但这种防毒面具没有直接采用泥土作为吸附剂,而是使用吸附能力很强的活性炭,猪嘴的形状能装入较多的活性炭。如今尽管吸附剂的性能越来越优良,但它酷似猪嘴的基本样式却一直没有改变。

仿生学的小学(汇总13篇)篇八

科学家通过对大自然和动物界里发生的许多奇迹的仔细观察,建立了一门新兴的学科——仿生学。仿生学是集动物学、物理学、化学、心理学和工程技术相结合的一门独立的边缘科学。模拟动物的功能,以改进现有的和创立崭新的机械、建筑结构和新材料,仪器和工艺研究,创造出许多适用于生产、学习和人们生活的先进技术。

飞机的出现毫无疑问是来自人们对飞禽鸟类的直接模仿,现代飞机的垂直起降,空中定悬后掉头等诸多方面功能的实现也深受飞鸟和蚊虫的启发。

船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿。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。

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。

人类模拟动物的变色术,研制了军用的迷彩服装,模拟蜻蜓、螳螂的复眼制造出了雷达以及蛙眼雷达等等,研究应用动物的灵性来为人类服务的例子真是不枚胜举。

仿生学的小学(汇总13篇)篇九

森林里有一种美丽的动物,它的名字叫做蝴蝶。蝴蝶总是在鲜花盛开的地方玩耍,像一个淘气、可爱,又美丽、优雅的花仙子在鲜花丛中翩翩起舞。它那两对轻盈的翅膀像五彩的大扇子,飞舞时就像是花在空中飞舞。蝴蝶五彩缤纷的外表不仅漂亮,还能帮助人们解决很多问题呢!

前苏联昆虫学家万维奇根据人们当时对伪装认识缺乏的情况下,利用蝴蝶的色彩在花丛中不被发现的道理,在军事设施上覆盖蝴蝶花纹般的伪装,将军事基地装扮成一件大大的迷彩服,赢得了最后的胜利。根据同样的道理,人们后来生产出了迷惑敌人的迷彩服,大大减少了战争时人员的伤亡。这都是蝴蝶的功劳。

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,有时温差可高达二三百度,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温度敏感的金属丝,随温度变化控制窗的开合,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。这也是蝴蝶的功劳。

人们还利用动植物发明了许多东西,比如蜂窝启发了人们建造了水立方,还有仓耳启发了人们发明了尼龙搭扣。让我们一起去大自然学找更多的仿生学吧!

仿生学的小学(汇总13篇)篇十

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。

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。

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。

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”!

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目光投向了大自然。

在自然界中,有许多生物都能发光,如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等,并且这些动物发出的光都不产生热,所以又被称为“冷光。”在众多的发光动物中,萤火虫是其中的一类。萤火虫约有1500种,它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色,光的亮度也各不相同。萤火虫发出冷光不仅仅具有很高的发光效率,并且发出的冷光一般都很柔和,很适合人类的眼睛,光的强度也比较高。所以,生物光是一种人类梦想的光。

科学家研究发现,萤火虫的发光器位于腹部。这个发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成。发光层拥有几千个发光细胞,它们都包含荧光素和荧光酶两种物质。在荧光酶的作用下,荧光素在细胞内水分的参与下,与氧化合便发出荧光。萤火虫的发光,实质上是把化学能转变成光能的过程。

早在40年代,人们根据对萤火虫的研究,创造了日光灯,使人类的照明光源发生了很大变化。科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素,之后又分离出了荧光酶,之后,又用化学方法人工合成了荧光素。由荧光素、荧光酶、atp(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。由于这种光没有电源,不会产生磁场,因而能够在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作。

人们已能用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光的冷光,作为安全照明用。

仿生学的小学(汇总13篇)篇十一

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。

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。科学家经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景,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。所以,尽管德军费尽心机,但列宁格勒的军事基地仍安然无恙,为赢得最终的胜利奠定了坚实的基础。根据同样的原理,之后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、散热本事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,从而坚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。

兀鹫是世界上最大的食腐鸟类,专门吃死去的动物的尸体。

兀鹫能够在空中飞行数小时寻找动物的尸体而不会疲惫。其他种类的鸟类要想做到这一点就必须消耗很多的能量,而兀鹫飞行同样的时间所消耗的能量却很少。科学家们经过观察发现,兀鹫在飞行时翅膀几乎是不动的,它们主要是靠上升气流为其飞行供给足够的升力。与其说兀鹫是在空中飞行,还不如说兀鹫是在空中滑翔。兀鹫能够做到这一点,除了兀鹫的翅膀十分宽大外,翅膀的形状也起到了很大的作用。科学家们发现,兀鹫在空中飞行时几乎不需要振动翅膀,这就意味着这种飞行方式几乎不用消耗能量。这就解释了兀鹫在空中长时间飞行而不会疲惫的原因。根据这一发现。科学家们制造了一艘仿生小型载人潜艇。这艘潜艇与传统潜艇的区别是加装了仿兀鹫翅膀的结构,类似于飞机的机翼。这一看似简单的结构却给这艘潜艇供给了相当大额外的动力,能够使这艘潜艇借助于洋流在海水中“滑翔”。也就是说,在加装相等的燃料的情景下,仿生潜艇的续航里程是传统潜艇的几倍。这就为科学家进行海洋科研供给了便利。

以前,科学家们对某一海域的海底进行研究时,必须先到达指定海域,然后释放科研潜艇,并且,必须受时间的限制。因为传统潜艇的续航里程实在是有限。为此,科学家们不得不放弃很多立刻就要观察到的现象,这对科研是很大的影响。而新型仿生科研潜艇就完美的解决这一难题。利用这种潜艇进行科研不必非要到达预定海域,在水下潜行也几乎不受时间的限制。这就为某些特殊的海洋科研的开展供给了便利。

比如,利用这种潜艇能够长时间地观察珊瑚礁周边的生物活动情景;能够潜入更深的海里观察深海生物的活动规律等。这对人类认识海洋,保护海洋,开发利用海洋都有着不可估量的意义。造物主的神奇给人类以巨大的启迪,仿生学的研究也才刚刚开始。向动物学习,我们还有很长的路要走。

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仅有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,大大节俭了能量。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。

蜻蜓与平衡重锤。

蜻蜒经过翅膀振动可产生不一样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我上升。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。

仿生学的小学(汇总13篇)篇十二

苍蝇为人类做出了的伟大的贡献。

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,根据苍蝇嗅觉器官的结构和功能,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。另外苍蝇的楫翅(又叫平衡棒)是个“天然导航仪”,人们模仿它制成了“振动陀螺仪”。这种仪器已经应用在火箭和高速飞机上,实现了自动驾驶。

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。

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,而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?人类又把目光投向了大自然。

在自然界中,有许多生物都能发光,如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等,而且这些动物发出的光都不产生热,所以又被称为“冷光。”在众多的发光动物中,萤火虫是其中的一类。萤火虫约有1500种,它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色,光的亮度也各不相同。萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率,而且发出的冷光一般都很柔和,很适合人类的眼睛,光的强度也比较高。因此,生物光是一种人类理想的光。

科学家研究发现,萤火虫的发光器位于腹部。这个发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成。发光层拥有几千个发光细胞,它们都含有荧光素和荧光酶两种物质。在荧光酶的作用下,荧光素在细胞内水分的参与下,与氧化合便发出荧光。萤火虫的发光,实质上是把 化学能转变成光能的过程。

早在40年代,人们根据对萤火虫的研究,创造了日光灯,使人类的照明光源发生了很大变化。科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素,后来又分离出了荧光酶,接着,又用化学方法人工合成了荧光素。由荧光素、荧光酶、atp(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。由于这种光没有电源,不会产生磁场,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作。

人们已能用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光的冷光,作为安全照明用。

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。

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?”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8~13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。

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——“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,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。

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2mm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,举世闻名的悉尼歌剧院则像一组泊港的群帆。

结构构件。

对于构件,在截面面积相同的情况下,把材料尽可能放到远离中和轴的位置上,是有效的截面形状。有趣的是,在自然界许多动植物的组织中也体现了这个结论。例如:“疾风知劲草”,许多能承受狂风的植物的茎部是维管状结构,其截面是空心的。支持人承重和运动的骨骼,其截面上密实的骨质分布在四周,而柔软的骨髓充满内腔。在建筑结构中常被采用的空心楼板、箱形大梁、工形截面钣梁以及折板结构、空间薄壁结构等都是根据这条结论得来的。

斑马。

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。

昆虫与仿生。

昆虫个体小,种类和数量庞大,占现存动物的75%以上,遍布全世界。它们有各自的生存绝技,有些技能连人类也自叹不如。人们对自然资源的利用范围越来越广泛,特别是仿生学方面的任何成就,都来自生物的某种特性。

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。

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。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。

苍蝇与仿生。

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。

蜂类与仿生。

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,早已广泛用于航海事业中。

其它仿生。

跳蚤的跳跃本领十分高强,航空专家对此进行了研究。

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。

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——干胶炮弹。

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。

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。

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。

仿生学是人类一直使用的方法,如模仿海豚皮而构造的“海豚皮游泳衣”、科学家研究鲸鱼的皮肤时,发现其上有沟漕的结构,于是有个科学家就依照鲸鱼皮构造,造成一个薄膜蒙在飞机的表面,据实验可节约能源3%,若全国的飞机都蒙上这样的表面,每年可节约几十亿。又如有科学家研究蜘蛛,发现蜘蛛的腿上没有肌肉,有脚的动物会走,主要是靠肌肉的收缩,蜘蛛没有肌肉为什么会走路?经研究蜘蛛不是靠肌肉的收缩进行走路的,而是靠其中的“液压”的结构进行走路,据此人们发明了液压步行机……总之,从自然界得到启迪,模仿其结构进行发明创造.这就是仿生学.这是我们向自然界学习的一个方面。

仿生学的小学(汇总13篇)篇十三

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。

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