人类从植物身上得到了什么启示,发明了什么

人类从植物身上得到了什么启示,发明了什么,第1张

1、尼龙搭扣

1948年的一天,瑞士发明家乔治喜欢带着狗外出散步,有一次散步回家,发现自己裤腿上和狗身上都粘满了一种草籽。草籽粘在狗毛上很牢,要花一定功夫才能把草籽拉下来。乔治感到很奇怪,他运用了敏锐的观察力,用放大镜仔细观察这种草籽。

终于发现,草籽的纤维与狗毛是交叉在一起的,他想,如果采用这两种形状的结构不就可以发明一个搭扣吗?从此,人们的生活中多了一个好帮手——乔治发明的尼龙搭扣。

2、锯子

鲁班有一次进深山砍树木时,一不小心,脚下一滑,手被一种野草的叶子划破了,渗出血来,他摘下叶片轻轻一摸,原来叶子两边长着锋利的齿,他用这些密密的小齿在手背上轻轻一划,居然割开了一道口子。他的手就是被这些小齿划破的。

鲁班还看到在一棵野草上有条大蝗虫,两个大板牙上也排列着许多小齿,所以能很快地磨碎叶片。鲁班就从这两件事上得到了启发。于是,他经过多次试验,终于发明了锋利的锯子。

鲁班给这种新发明的工具起了一个名字,叫做“锯”。这就是锯子的由来。

3、吸管

吸管是美国的马文·史东(Marvin Stone)在1888年发明的,19世纪,美国人喜欢喝冰凉的淡香酒,为了避免口中的热气减低了酒的冰冻劲,因此喝时不用嘴直接饮用,而以中空的天然麦秆来吸饮,可是天然麦秆容易折断,它本身的味道也会渗入酒中。

当时,美国有一名烟卷制造商马文·史东,从烟卷中得到灵感,制造了一支纸吸管。试饮之下,既不会断裂,也没有怪味。从此,人们不只在喝淡香酒时使用吸管,喝其他冰凉饮料时,也喜欢使用纸吸管。

扩展资料

植物的主要价值:

成千上万的植物物种被种植用来美化环境、提供绿荫、调整温度、降低风速、减少噪音、提供隐私和防止水土流失。

人们会在室内放置切花、干燥花和室内盆栽,室外则会设置草坪、荫树、观景树、灌木、藤蔓、多年生草本植物和花坛花草植物的意象通常被使用于美术、建筑、性情、语言、照相、纺织、钱币、邮票、旗帜和臂章上头。

活植物的艺术类型包括绿雕、盆景、插花和树墙等。观赏植物有时会影响到历史,如郁金香狂热。

植物是每年有数十亿美元的旅游产业的基本,包括到植物园、历史公园、国家公国、郁金香花田、雨林以及有多彩秋叶的森林等地的旅行。

-尼龙搭扣

-锯子

-吸管

比如说医院里面的注射器,当时就是根据蚊子的嘴巴而发明出来的,还有相机,同样也是参考了苍蝇的复眼特征,还有在大海上面航行的船只以及潜水艇,一个是参考了鱼类的运动方式和形状,另一个是模仿了鲸鱼在海洋当中的活动特征,可以说动物的种种生活方式,都给人类的科学研发带来了启蒙。

大家都知道,在我们身边除了人类以外,还有很多种动物和植物陪伴着我们生存,包括人类也是从动物演变而来的,只不过人类比起一般的动物来说,智商和动手能力要更强,所以我们被称为是高级动物,虽然说我们比大多数动物都要强大,但是在动物界当中,我们同样也模仿过很多动物的特点,而发明出了不少新玩意,毕竟动物也是人类的老师,动物有些地方是值得人类学习的,下面就来盘点一下人类模仿自然界的动物发明出了什么东西。

比方说直升机就是通过蜻蜓的飞行而发明出来的,还有通过蚊子叮咬的原理,发明出了注射器,根据苍蝇的复眼发明出的照相机,还有在海上面航行的潜艇和船,这些都是根据鱼类以及海豚而发明出来的,所以说动物的种种特征对人类的帮助还是很大的,先来说说直升机,当时发明的直升机也是根据了蜻蜓的一大特征,因为在蜻蜓的翅膀末端,往往都有一块比周边稍微重一点的斑点,这种斑点就可以防止翅膀颤抖,所以说新型的直升机也是根据了各种飞行昆虫而制定的。

而注射器是通过蚊子的特征而出现的,虽然大家很讨厌蚊子,但是科学家通过研究蚊子的注射方式,在显微镜之下了解到了蚊子的嘴巴,于是就发明出来了注射器,因为注射器和蚊子的嘴巴一样,都是非常尖锐而又细长的,刺入皮肤的速度非常快,所以一般的人感觉不到有多大疼痛感,还有我们家里的照相机,当时也是借鉴模仿了苍蝇的复眼,因为苍蝇的复眼里面还有很多只小眼睛,所以看出来的图像也是很清晰的,因此现在人们发明的照相机一次能照出很多种照片,同样也是用了苍蝇复眼透镜的原理。

人工冷光、伏特电池、电子蛙眼、尼龙搭扣、蛤蟆夯等。

1、人工冷光

在夜空中,在皎洁的月光下,飞出一个个提着灯笼的萤火虫。它可是我们人类的“老师”。因为科学家通过萤火虫的光,发明了一种不伤眼的光……人工冷光。

早在40年代,人们根据对萤火虫的研究,创造日光灯,使人们的照明光源发生了很大的变化。近年来科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯萤光素。

后来又分离出了萤光酶,接着又用化学方法合成了萤光素、萤光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合成的生物光源,可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。

2、伏特电池

电鱼体内有一种奇特的发电器官。这些发电器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

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打电池。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”。

3、电子蛙眼

电子蛙眼,其实是电子眼的一种,它的前部其实是一个摄像头,成像之后通过光缆传输到电脑设备显示和保存,它的探测范围呈扇状,并且能转动,类似蛙类的眼睛。仿生学家洛克根据蛙眼的原理和结构,发明了电子蛙眼。

4、尼龙搭扣

尼龙搭扣是由尼龙钩带和尼龙绒带两部分组成的联接用带织物。广泛应用于服装、背包、篷帐、降落伞、窗帘、沙发套等方面。

尼龙塔扣带的原理十分简单,它是由尼龙丝织成的带织物纺织品,一种带织表面织有许多毛圈(简称"绒 面"),另一种带织物表面织有许多均匀小钩子(简称"钩面"),只要将这两种带子对齐后轻轻挤压,毛圈就被钩住,只能从搭扣的头端向外稍用力拉时才能撕开。

因此,它能起到联结作用,以代替钮扣、揿钮、拉链等的联接材料,其特点是使用十分方便、省时、快捷,并且在缝件上柔软。

5、蛤蟆夯

用电动机作动力的夯,工作时铁砣转动,把夯带动跳起,随即向前移动,砸实地基。工作方式像蛙跳。

电动机及传动部分装在橇座上,夯架后端与传动轴铰接,在偏心块离心力作用下,夯架可绕此轴上下摆动。夯架前端装有夯锤,当夯架向下方摆动时就夯击土壤,向上方摆动时使橇座前移。因此,蛙式夯夯锤每冲击一次,机身即向前移动一步。

尼龙搭扣带的发明已有50多年的历史,它是由瑞士工程师德梅斯特拉尔发明的。据说,他喜爱郊游与打猎,每当他从郊外回来后,常发现他的衣服上粘着一些鬼针草的种子,除去这些鬼针草的种子很费事,这引起了他的兴趣。

在鬼针草种子的启示下,他经过8年的精心研究,终于设计了定型的产品,这便是尼龙搭扣带的由来。拉链的发明虽然使穿衣更加方便、快捷而轰动服装界,但搭扣的发明更胜一筹。

一、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。

二、振动陀螺仪

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。

三、蝴蝶与仿生

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。

四、伏特电池

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。

五、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。

-仿生学

草坪常见的病虫害以及防治方法:

一、草坪病害

由于我国地域辽阔,气候条件复杂,在各个气候带中,草坪病害都不同程度的对草坪草造成危害,尤以过渡地区草坪病害为重,且具有代表性,依据致病原因不同,草坪病害分为两大类:一类是由生物寄主(病原物)引起的,有明显的传染现象,称为侵染性病害;另一类是由物理或化学的非物因素引起的,无传染现象,成为非侵染性病害。 草坪草为多年生植物,年度间菌源接续方式不同,病害循环的类型亦较为复杂。不同年份或不同地区间,发病轻重不一,其诱发因素主要包括: 

1)草坪的抗病性:单一种植感病草种或品种,常是病害大发生的主要原因。长期种植单一抗病品种有利于病源菌致病小种的积累,对某些病害的抗病性可能减低以致“丧失”。

2)病源物的数量和致病性:越冬(越夏)菌源数量多,发病重。病源物的群体可能有致病性分化,此时对草坪草有较强致病性的类群起决定性作用。 

3)环境条件:气象、土壤和栽培管理条件对病源物、草坪草以及相互关系都有复杂的影响。对于茎叶部病害,温度、湿度、雨量和雨日数等常是关键发病因素。土壤质低、理化性质、肥力、水分以及植物根微生物等与根病发生有密切关系。植物遭受冻害、冷害、旱害或渍害后可能导致特定病害的异常发生。栽培管理因素,诸如建坪地点、播种时间、植株密度、水肥管理、修剪、草坪更新等对病害的发展都有直接或间接影响。

二、草坪虫害

草坪植物的虫害,相对于草坪病害来讲,对于草坪的危害较轻,比较容易防治,但如果防治不及时,亦会对草坪造成大面积的危害。按其危害部分的不同,草坪害虫可分为地下害虫和茎叶害虫两大类。常见的害虫主要有: 蛴螬(Grubs) 象鼻虫(Billbugs) 金针虫(Wire worms) 地珠(Ground pearls) 蝼蛄(Mole crickets) 地老虎(Cut worms) 草地螟(Sod webworms) 粘虫(Army worms) 蝗虫(Grass hoppers) 防治方法: 1种植抗虫害种:选择含有内生真菌的品种,提高对虫害的抵抗性。

2药物控制:对地下害虫的防治,主要药物有呋喃丹、西维因等。对于茎叶部害虫,主要防治药物有敌杀死、氧化乐果等。 草坪病虫害的综合防治策略: 由于草坪面积不断扩大,草坪类型较多,养护水平不一,布局零散,因而,在我国病虫害发生态势复杂。草坪病虫害的防治问题越来越突出,集中表现在冷季型草坪草病虫害发生严重,近年来,我国草坪草引种混乱,草坪病虫害的防治技术又很滞后,这给草坪管理带来了很大困难。因此草坪病虫害的防治要遵照“预防为主,防治结合”的原则,了解主要病虫害的发生规律,弄清诱发因素,采取综合防治措施。 首先要种植抗病品种。随着引进我国的草坪品种的不断增加,不但要了解引入品种的生活习性,还要对其抗病性进行筛选。

其次是草坪养护管理措施:合理施肥,在高温、高湿季节增施磷钾肥,减少氮肥用量;合理灌水,降低草坪湿度,选择适宜的浇水时间;适宜修剪,修剪时严禁带露水修剪,保持刀片锋利,对草坪病斑要单独修剪,防止交叉感染,修剪后对刀片进行消毒,病害多发季节可适当提高修剪留茬高度;减少枯草层,可通过疏草,表施土壤等方法清除枯草层,减少菌源、虫源数量。

人类通过从动物身上得到的启发发明了很多东西

由萤火虫发明了人工冷光

由苍蝇发明了宇宙飞船

由蝙蝠发明了声纳和雷达

由动物的巢穴发明了房屋

由螳螂发明了镰刀

由蜻蜓发明了飞机

这些发明对人类来说都是相当大的突破

还有:

大乌龟背小乌龟:转动炮塔的坦克。

鸟在天空飞翔:制造了各种飞行器。

蜜蜂造巢窝:各种正六边形的蜂巢结构板材。

每只蜻蜓的翅膀末端,都有一块比周围略重一些的厚斑点,这就是防止翅膀颤抖的关键。飞机设计师研究苍蝇、蚊子、蜜蜂等的飞行方法,造出了许多具有各种优良性能的新式飞机。

鲸:外形是一种极为理想的“流线体”,而“流线体”在水中受到的阻力是最小的。后来工程师模仿(fǎng)鲸的形体,改进了船体的设计,大大提高了轮船舴的速度。

蛋壳:能够把受到的压力均匀(yún)地分散到蛋壳的各个部分。建筑师根据这种“薄壳结构”的特点,设计出许多既轻便又省料的建筑物。

袋鼠:会跳跃的越野汽车,

贝壳:外壳坚固的坦克……

鱼儿在水中游荡:学会了游泳,发明潜艇。

连体鲨鱼装:第一代鲨鱼装模仿了鲨鱼的皮肤,在泳衣上设计了一些粗糙的齿状突起,以有效地引导水流,并收紧身体,避免皮肤和肌肉的颤动。第二代鲨鱼装又增加了一些新的亮点,加入了一种叫做“弹性皮肤”的材料,可使人在水中受到的阻力减少4%。此外,还增加了两个附件,附在前臂上由钛硅树脂做成的缓冲器能使运动员游起来更加轻松;附在胸前和肩后的振动控制系统能帮助引导水流。

让盲者见到光明:在植入了微小的仿生视网膜之后,3位失明患者不仅看到了明灭或者移动的光点,甚至还成功地用眼睛区别出杯子和盘子。

人工合成蛛丝:蛛丝含有一种纤维蛋白,这种蛋白质和存在于毛发和羊角中的角质蛋白相似。这种蛋白分泌出来后开始变得坚韧。通过精细的平衡水的含量,蜘蛛和蚕可以防止纤维蛋白过快固化。

运动方向识别的神经元功能模拟装置

自动报靶机

平板型复眼透镜

侧抑制微光电视

蜻蜓-飞机;

顺风耳-电话;

青蛙—快速扫描系统

苍蝇-气味探测器

螳螂—镰刀

苍蝇与宇宙飞船

苍蝇嗅觉器:小型气体分析仪。

从萤火虫到人工冷光。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。

电鱼与伏特电池。经过对电鱼的解剖研究,发现在电鱼体内有一种奇特的发电器官。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打电池。

水母耳朵:水母耳风暴预测仪,相当精确地模拟

由令人讨厌的苍蝇,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。

水母的顺风耳,仿照水母耳朵的结构和功能,设计了水母耳风暴预测仪,能提前15小时对风暴作出预报,对航海和渔业的安全都有重要意义。

人们根据蛙眼的视觉原理,已研制成功一种电子蛙眼。这种电子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。把电子蛙眼装入雷达系统后,雷达抗干扰能力大大提高。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。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,若发现飞机将要发生碰撞,能及时发出警报。在交通要道,它能指挥车辆的行驶,防止车辆碰撞事故的发生。

根据蝙蝠超声定位器的原理,人们还仿制了盲人用的“探路仪”。这种探路仪内装一个超声波发射器,盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等。如今,有类似作用的“超声眼镜”也已制成。

屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲。

船桨模仿的是鱼的鳍。

鲁班上山,攀爬时手被草叶的边缘的齿划伤了,于是受此启发,发明了锯子。雷达就是由蝙蝠的功能发明的还有探路仪也是由蝙蝠的功能发明的!还有飞机是由蜻蜓的功能发明的船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿。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。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。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。人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯(hang)。人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬”。

船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿。

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。

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。

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。

人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯(hang)。

人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬”。

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惹,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

屁步甲炮虫自卫时,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。这种原理目前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。

蜻蜓与仿生

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,并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。

为了研究滑翔飞行和碰撞的空气动力学以及其飞行的效率,一个四叶驱动,用远程水平仪控制的机动机翼(翅膀)模型被研制,并第一次在风洞内测试了各项飞行参数。

第二个模型试图安装一个以更快频率飞行的翅膀,达到每秒18次震动的速度。有特色的是,这个模型采用了可变可调节前后两对机翼之间相差的装置。

研究的中心和长远目标,是要研究使用“翅膀”驱动的飞机表现,以及与传统的螺旋推动器驱动的飞机效率的比较等等。

苍蝇与仿生

家蝇的特别之处在于它的快速的飞行技术,这使得它很难被人类抓住。即使在它的后面也很难接近它。它设想到了每一种情况,非常小心,并能快速移动。那么,它是怎么做到的呢?

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,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像机,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,目前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。

其它昆虫与仿生

跳蚤的跳跃本领十分高强,航空专家对此进行了大量研究,英国一飞机制造公司从其垂直起跳的方式受到启发,成功制造出了一种几乎能垂直起落的鹞式飞机。现代电视技术根据昆虫单复眼的构造特点,造出了大屏幕彩电,又可将一台台小彩电荧光屏组成一个大画面,且可在同一屏幕上任意位置框出某几个特定的小画面,既可播映相同的画面,又可播映不同的画面。科学家根据昆虫复眼的结构特点研制成功的多孔径光学系统装置,更易于搜索到目标,已在国外一些重要武器系统中应用。根据某些水生昆虫的组成复眼的单眼之间相互抑制的原理,制成的侧抑制电子模型,用于各类摄影系统,拍出的照片可增强图像边缘反差和突出轮廓,还可用来提高雷达的显示灵敏度,也可用于文字和识别系统的预处理工作。美国利用昆虫复眼加工信息及定向导航原理,研制了具有很大实用价值的仿昆虫复眼寻的末制导导引头的工程模型。日本利用昆虫形态及特性开发研制了六足机器人等工学机器和建筑物的新构造方式。

未来展望

昆虫在亿万年的进化过程中,随着环境的变迁而逐渐进化,都在不同程度地发展着各自的生存本领。随着社会的发展,人们对昆虫的各种生命活动掌握得越来越多,越来越意识到昆虫对人类的重要性,再加上信息技术特别是计算机新一代生物电子技术在昆虫学上的应用,模拟昆虫的感应能力而研制的检测物质种类和浓度的生物传感器,参照昆虫神经结构开发的能够模仿大脑活动的计算机等等一系列的生物技术工程,将会由科学家的设想变为现实,并进入各个领域,昆虫将会为人类做出更大的贡献

鲁班从带锯齿的草发明了锯子;

从鸟类的飞行,莱特兄弟发明了飞机。人类的发明——来自动物的灵感

从苹果的下落,牛顿发现了万有引力;

船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿。

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。

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。

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。

人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯(hang)。

人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬”。

根据蚂蚁的生活习性,和群居特点,编程领域出现了蚁群算法;

从生物的神经元分布和联系中,我们有了人工智能系统,出现人工神经网络;

仿生与高科技

现代的雷达——一种无线电定位和测距装置:科学家研究发现蝙蝠不是靠眼睛,而是靠嘴、喉和耳朵组成的回声定位系统。因为蝙蝠在飞行时发出超声波,又能觉察出障碍物反射回来的超声波。科学家据此设计出了现代的雷达——一种无线电定位和测距装置

科学家通过对海豚游泳阻力小的研究发明了能提高鱼雷航速的人工海豚皮;以及模仿袋鼠在沙漠运动形式的无轮汽车(跳跃机)等。

前苏联科学院动物研究所的科学家在企鹅的启示下,他们设计了一种新型汽车--“企鹅”牌极地越野汽车。这种汽车的宽阔的底部,直接贴在雪面上,用轮勺撑动着前进,行驶速度可达50公里/小时。

科学家模仿昆虫制造了太空机器人。

澳大利亚国立大学的一个科研小组通过对几种昆虫的研究,已经研制出一个小型的导航和飞行控制装置。这种装置可以用来装备用于火星考察的小型飞行器。

英国科学家在仿生学启发下,正在研制一种可以靠尾鳍摆动以s形“游水”的潜艇新式潜艇的主要创新之处是使用了被称为“象鼻致动器”的装置。“象鼻”由一组用薄而柔软的材料做成的软管组成,模仿肌肉活动,推动鳍的运动。这种新式潜艇可以充当水底扫雷潜艇,用来对付最轻微的声响或干扰便会引爆的水雷。(《中国国防报》)

鱼儿在水中有自由来去的本领,人们就模仿鱼类的形体造船,以木桨仿鳍。相传早在大禹时期,我国古代劳动人民观察鱼在水中用尾巴的摇摆而游动、转弯,他们就在船尾上架置木桨。通过反复的观察、模仿和实践,逐渐改成橹和舵,增加了船的动力,掌握了使船转弯的手段。这样,即使在波涛滚滚的江河中,人们也能让船只航行自如。

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30o0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。

鸟类的翅膀具有许多特殊功能和结构,使得它们不仅善于飞行,而且会表演许多“特技”,这些特技还是目前人类的技术难以达到的。小小的蜂鸟是鸟中的“直升机”,它既可以垂直起落,又可以退着飞。在吮吸花蜜时,它不像蜜蜂那样停落在花上,而是悬停于空中。这是多么巧妙的飞行啊。制造具有蜂鸟飞行特性的垂直起落飞机,已经成为许多飞机设计师梦寐以求的愿望。

在企鹅的启示下,人们设计了一种新型汽车“企鹅牌极地越野汽车”。这种汽车用宽阔的底部贴在雪面上,用轮勺推动前进,这样不仅解决了极地运输问题,而且也可以在泥泞地带行驶

鹰的滑翔技巧,发明了滑翔机。

鸟类的骨头,改进了飞行器的骨架结构,更轻,强度更高。

蝙蝠和海豚的声波探测,发明了超声波雷达。

仙人掌生活在沙漠地区,那里酷热无比,还有许多恶毒的猛兽,处境十分危险。但是仙人掌生活在那里许久,却不见它绝种,这是因为它为了适应险恶的环境,长出了尖锐的刺,使动物们无可奈何。这似乎告诉我们,必须克服困难,外在艰苦的环境,要靠自己坚强的毅力去解决。俗语说:「天下无难事,只怕有心人。」就是这个道理。

有圆圆头的鲸和有尖尖头的轮船比起来,我们都会说船要快,但实际比起来———是鲸要快许许多多,因为工程师们发现:鲸的形状是极为理想的——流线型!

五彩的蝴蝶颜色粲然,如重月纹凤蝶、褐脉金斑蝶等,尤其是萤光翼凤蝶,其后翊在阳光下时而金黄,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稗益。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。

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