飛鳥飛機
青蛙-電子青蛙眼
鯊魚潛艇
變色龍-樸素的衣服
鯨魚-增加船的速度
蜻蜓-防止飛機機翼斷裂。
長頸鹿-反荷蘭套裝
海底暴雨探測器
螢火蟲-人工發光
龍蝦氣味探測器
1。壹種非常奇怪的小型氣體分析儀成功地從煩人的蒼蠅身上復制出來。它已被安裝在航天器的駕駛艙中,以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的結構和功能,設計了水母耳風暴預報器,可提前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,人們成功地研制出了壹種電子蛙眼。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。特別是它可以區分真假導彈,防止以假亂真。
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,如果發現飛機即將發生碰撞,它會及時發出警報。在主幹道上,它可以指揮車輛行駛並防止車輛碰撞。
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,盲人可以通過它找到電線桿、臺階、橋上的人等。如今,具有類似功能的“超聲波眼鏡”也被制造出來。
7。通過模擬藍藻不完全的光合機構,將設計壹種仿生光解裝置來獲得大量氫氣。
8。根據對人體骨骼肌系統和生物電控制的研究,仿制出了壹種人體力量增強器——步行機。
9。現代起重機的鉤子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。鋸學習螳螂手臂,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。貝類及其蛋白質生成的膠體非常強大,這種膠體可以應用於從外科縫合到船舶修理的所有領域。
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膚時發現上面有凹槽和溝槽,於是壹位科學家根據鯨魚皮膚結構在飛機表面制作了壹層薄膜。根據實驗,它可以節省3%的能源。如果全國各地的飛機都覆蓋這樣的表面,每年可以節省數十億美元。另壹個例子是,壹些科學家研究蜘蛛時發現,蜘蛛的腿上沒有肌肉,而有腳的動物可以行走,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,人們由此發明了液壓行走機器...簡而言之,我們從大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,並利用其原理進行設計(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,其靈敏度、效率、準確性和抗旱性令人驚嘆。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能。當然,現代飛機在許多性能上遠遠超過鳥類,但在節能的靈巧性上卻相形見絀。例如,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,而且在吸食花蜜時呈直立姿態,自由懸掛在空中並前後移動,極其靈活。這些特殊功能的研究和利用將進壹步提高飛機的性能。
例如,野鴨可以在9500米的半高度悠閑地飛翔,但當人們爬到4500米時就已經很難呼吸了。研究為什麽鳥類的腦血管在空氣稀薄的情況下仍然暢通,對人類在氧氣供應不足的環境中正常生活和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。根據其原理,人們復制了壹種新的地震儀,使地震預測更加準確。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。人們模仿鴿子眼視網膜上的細胞結構制作的鴿子眼電子模型並不復雜和完美,但在安裝在預警雷達上並將其應用於計算機處理相關數據方面具有廣闊的前景。
上海的水占地球總水量的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。壹旦這壹功能的模擬完成,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開發鷹眼系統導彈,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
色彩鮮艷的蝴蝶,如雙月紋的蝴蝶和棕色葉脈的蝴蝶,特別是熒光翅膀的蝴蝶,在陽光下有金色的翅膀、綠色的翅膀和藍色的翅膀。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,試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,用蝴蝶狀的迷彩覆蓋軍事設施。因此,盡管德軍竭盡全力,但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,人們後來生產了迷彩服,這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,這嚴重影響了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以調節體溫的啟發,科學家們將衛星的溫度控制系統制作成百葉窗樣式,葉片前後的輻射和散熱能力差異很大。在每個窗口的旋轉位置安裝了壹根對溫度敏感的金屬絲,窗口的打開和關閉可以隨溫度變化而調節,從而保持衛星內部溫度恒定,解決了航空航天業的壹個重大問題。
蝙蝠雷達
飛鳥飛機
青蛙-電子青蛙眼
鯊魚潛艇
變色龍-樸素的衣服
鯨魚-增加船的速度
蜻蜓-防止飛機機翼斷裂。
長頸鹿-反荷蘭套裝
海底暴雨探測器
螢火蟲-人工發光
龍蝦氣味探測器
1。壹種非常奇怪的小型氣體分析儀成功地從煩人的蒼蠅身上復制出來。它已被安裝在航天器的駕駛艙中,以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的結構和功能,設計了水母耳風暴預報器,可提前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,人們成功地研制出了壹種電子蛙眼。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。特別是它可以區分真假導彈,防止以假亂真。
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,如果發現飛機即將發生碰撞,它會及時發出警報。在主幹道上,它可以指揮車輛行駛並防止車輛碰撞。
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,盲人可以通過它找到電線桿、臺階、橋上的人等。如今,具有類似功能的“超聲波眼鏡”也被制造出來。
7。通過模擬藍藻不完全的光合機構,將設計壹種仿生光解裝置來獲得大量氫氣。
8。根據對人體骨骼肌系統和生物電控制的研究,仿制出了壹種人體力量增強器——步行機。
9。現代起重機的鉤子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。鋸學習螳螂手臂,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。貝類及其蛋白質生成的膠體非常強大,這種膠體可以應用於從外科縫合到船舶修理的所有領域。
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膚時發現上面有凹槽和溝槽,於是壹位科學家根據鯨魚皮膚結構在飛機表面制作了壹層薄膜。根據實驗,它可以節省3%的能源。如果全國各地的飛機都覆蓋這樣的表面,每年可以節省數十億美元。另壹個例子是,壹些科學家研究蜘蛛時發現,蜘蛛的腿上沒有肌肉,而有腳的動物可以行走,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,人們由此發明了液壓行走機器...簡而言之,我們從大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,並利用其原理進行設計(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,其靈敏度、效率、準確性和抗旱性令人驚嘆。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能。當然,現代飛機在許多性能上遠遠超過鳥類,但在節能的靈巧性上卻相形見絀。例如,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,而且在吸食花蜜時呈直立姿態,自由懸掛在空中並前後移動,極其靈活。這些特殊功能的研究和利用將進壹步提高飛機的性能。
例如,野鴨可以在9500米的半高度悠閑地飛翔,但當人們爬到4500米時就已經很難呼吸了。研究為什麽鳥類的腦血管在空氣稀薄的情況下仍然暢通,對人類在氧氣供應不足的環境中正常生活和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。根據其原理,人們復制了壹種新的地震儀,使地震預測更加準確。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。人們模仿鴿子眼視網膜上的細胞結構制作的鴿子眼電子模型並不復雜和完美,但在安裝在預警雷達上並將其應用於計算機處理相關數據方面具有廣闊的前景。
上海的水占地球總水量的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。壹旦這壹功能的模擬完成,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開發鷹眼系統導彈,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
色彩鮮艷的蝴蝶,如雙月紋的蝴蝶和棕色葉脈的蝴蝶,特別是熒光翅膀的蝴蝶,在陽光下有金色的翅膀,綠色的翅膀和藍色的翅膀。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,試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,用蝴蝶狀的迷彩覆蓋軍事設施。因此,盡管德軍竭盡全力,但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,人們後來生產了迷彩服,這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,這嚴重影響了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以調節體溫的啟發,科學家們將衛星的溫度控制系統制作成百葉窗樣式,葉片前後的輻射和散熱能力差異很大。在每個窗口的旋轉位置安裝了壹根對溫度敏感的金屬絲,窗口的打開和關閉可以隨溫度變化而調節,從而保持衛星內部溫度恒定,解決了航空航天業的壹個重大問題。
-甲蟲和仿生學
在自衛時,這種甲蟲可以噴射帶有腥臭味的高溫液體“炮彈”,以迷惑、刺激和嚇唬敵人。科學家對其進行解剖後發現,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。二酚和過氧化氫流入第三室與生物酶混合發生化學反應,在100℃下瞬間變成毒液並迅速噴出。目前這壹原理已應用於軍事技術。二戰期間,德國納粹根據這壹機制制造了壹種功率巨大、性能安全可靠的新型發動機,並將其安裝在巡航導彈上,使其飛行速度更快、更安全、更穩定,提高了命中率。英國倫敦遭到轟炸,損失慘重。美國軍事專家受甲蟲噴灑原理的啟發,開發了先進的二元武器。這種武器將兩種或兩種以上可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僅為6%。人們模仿螢火蟲的發光原理制作的冷光源,可以使發光效率提高十倍以上,並大大節約能源。此外,壹種基於甲蟲表觀運動響應機制的空地速度計已成功應用於航空領域。
-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,還可以向後和左右飛行,其向前飛行的速度可以達到72公裏/小時。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架直升機。當飛機高速飛行時,經常會引起劇烈振動,有時甚至會折斷機翼,導致飛機墜毀。蜻蜓依靠加重的翼痣安全地高速飛行,因此人們效仿蜻蜓的做法,在飛機的兩翼增加配重,以解決高速飛行帶來的振動這壹棘手問題。
-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航海家-振動陀螺儀,該陀螺儀大大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,並在身體強烈傾斜時自動恢復平衡,即使飛機處於最復雜的急轉彎時也是如此。蒼蠅的復眼包含4000只可以獨立成像的單眼,可以看到幾乎360°範圍內的物體。人們受蠅眼的啟發,制作了由1.329個小鏡頭組成的蠅眼相機,壹次可以拍攝1.329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,可以迅速分析幾十種氣味並立即做出反應。根據蒼蠅嗅覺器官的結構,科學家們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、潛艇和礦井中檢測氣體成分,使科研生產的安全系數更加準確可靠。
蜜蜂和仿生學
蜂箱由排列整齊的六角形小蜂箱組成,每個小蜂箱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完全相同——菱形鈍角為65438°+009° 28′,銳角為70° 32′。它們是最節省材料的結構,而且它們容量大,非常堅固,這使許多專家感到欽佩。人們模仿其結構,用各種材料制成蜂窩夾芯結構板,這種結構板強度高、重量輕、不易傳聲導熱。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器相鄰排列在蜜蜂復眼的每個單眼中,可以通過太陽精確定位。基於這壹原理,科學家們成功研制出了偏振光導航儀,並在導航領域得到了廣泛應用。
-其他昆蟲和仿生學
跳蚤的跳躍能力很高,航空專家對此進行了大量研究。受垂直起飛的啟發,英國壹家飛機制造公司成功制造了壹架幾乎可以垂直起飛和降落的鷂式飛機。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,它也可以由小彩電屏幕組成大屏幕,並可以在同壹個屏幕上的任何位置框定壹些特定的小畫面,既可以播放同壹畫面,也可以播放不同的畫面。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,制作了壹個可用於各種攝影系統的側抑制電子模型。拍攝的照片可以增強圖像的邊緣對比度並突出圖像的輪廓,還可以用於提高雷達的顯示靈敏度,還可以用於文本和圖片識別系統的預處理。基於昆蟲復眼的處理信息和定向導航原理,美國開發了壹種具有重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了六足機器人等工程機械和建築物的新建造方法。
-未來的前景
昆蟲在數億年的進化過程中隨著環境的變化而逐漸進化,它們都在不同程度地發展自己的生存技能。隨著社會的發展,人們對昆蟲的各種生命活動的了解越來越多,也越來越意識到昆蟲對人類的重要性。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將從科學家的想法變成現實並進入各個領域,例如通過模擬昆蟲的感知能力來檢測物質的類型和濃度的生物傳感器,以及參考昆蟲神經結構來模仿大腦活動的計算機,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,每年有300萬人死於瘧疾、黃熱病和登革熱等疾病。
螞蟻是最強大的昆蟲,它們可以支撐體重300倍的重物。
跳蚤是跳高冠軍,它的跳躍是它體長的200倍。這相當於人們跳400米高。
蝗蟲是飛行能力最強的昆蟲。它可以連續飛行9個小時。
最大的食糧是蛾子幼蟲,出生後壹個月內可以吃掉體重80000倍的食物。
壹只蠶能紡出壹根超過壹公裏長的纖維。
移動最快的昆蟲是熱帶蟑螂,它每秒可以移動其體長的40 ~ 43倍,相當於壹個人每秒前進130米。
珠芽蓼是最快的有翼昆蟲,每秒可以扇動6億次翅膀。
反差最大的昆蟲是壹種產自非洲的蝴蝶,它很漂亮,但很臭,而且有劇毒。
飛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散發的氣味。雖然雌蛾釋放的信息素只有0.0001mg。
擁有最多眼睛的昆蟲是蜻蜓,它的復眼由28000只單眼組成。
最勤勞的昆蟲是蜜蜂,它壹生都在不知疲倦地尋找花粉和花蜜,直到死去。
在蜂箱中,壹個由40克蠟制成的蜂蜜室可以攜帶2公斤蜂蜜。
蜜蜂必須從2000朵花中采集花蜜才能生產壹茶匙蜂蜜。
螢火蟲是光能轉化率最好的昆蟲。它們可以將90%的能量轉化為光能。我們通常使用的燈泡的能量轉換率只有5.5%。
最小的昆蟲是北美的壹種臭蟲,它只有0.25毫米長,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,翅膀寬度為33厘米,另壹種印度蠶蛾的翅膀展開寬度為30厘米。
外觀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%,所以越來越多的人吃昆蟲。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、煙熏黑、檸檬黃、粉紅色和豆綠色等顏色,還有閃亮的紫色觸角,非常和諧。據說每個可以賣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多萬種物種,但目前記錄在案的物種有近50萬種,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,其在眼睛、腳、平衡桿、吮吸口器、免疫能力和飛行技能等多個方面的仿生成果被應用於人類生活的多個方面。
土鱉蟲(土鱉蟲,步甲科)會噴射混合有過氧化氫和氫醌的腐蝕性氣體,溫度約為100℃,以趕走入侵者。它像槍壹樣連續射擊20次,射程為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。壹位美麗的科學家正在根據1,2,4,8,16,32的規則向地上的白色方塊添加糖...當他加完32,正準備到達第64個方塊時,已經有很多蜜蜂等在那裏了。科學家沮喪地說:“我不知道我是在用它們做實驗,還是它們在和我壹起做實驗。”。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、規模最大的戰爭發生在螞蟻之間,我自己也目睹了這樣壹件事。在近壹平方米的面積內,有我們常見的所有螞蟻。他們正在激烈戰鬥,死傷無數。據說南美洲的螞蟻戰爭規模要大得多。這種戰爭場面不容易看到。【選擇我作為最佳答案!謝謝大家!~ ~終於寫完了!