仿生學(xué)
仿生學(xué)1
歡迎參觀我們的仿生學(xué)世界,我們現(xiàn)在就出發(fā)吧。
這里是我們的居民區(qū)。你可能問:“這是人住的地方嗎?根本就是一個個大型博物館嘛!不用急,讓我?guī)銈內(nèi)ヒ粋最能表現(xiàn)我們房屋特色的典型建筑!
進(jìn)入這里,你是否感覺像是走進(jìn)了一個大迷宮?是的,其實(shí)這是模仿螞蟻穴來建的。這里其實(shí)可以住三千多人,而且一點(diǎn)兒也不擁擠。這里有三十個居民區(qū),每個居民區(qū)有一百個房間。還有栽培區(qū)、露天花園、泳池和健身區(qū)等。雖有很多人要交談,但這里的模仿螞蟻穴氣孔的排音孔會把他們發(fā)出的聲音降低到只能讓對方聽見。
現(xiàn)在我們進(jìn)入攀爬機(jī)器區(qū),這里有許多機(jī)器人,我們來參觀一下吧!
這個很像蟲子的機(jī)器人是模仿蟑螂的機(jī)器人,能用它模仿蟑螂帶鉤子的腿來攀登墻,但它像真正的蟑螂一樣,在光滑的玻璃上寸步難行。所以我們根據(jù)壁虎腳的原理發(fā)明了壁虎的機(jī)器人,這種機(jī)器人不但能在粗糙的墻壁上攀爬,而且也能在光滑的玻璃上爬行。
參觀一個上午,大家都餓了吧?我們這里準(zhǔn)備了一些營養(yǎng)糖,這些營養(yǎng)糖是根據(jù)巨型仙人掌的根部儲水特性而研制的,吃兩顆就會精神飽滿的。
我們現(xiàn)在看看這種“輕手輕腳“鞋,它是各種貓科動物腳上的肉墊的原理制成的。穿上它,就算很用力地跺腳,發(fā)出的聲音也只有一粒豆子落地的聲音那么大。
現(xiàn)在我們?nèi)ァ跋佈ň频辍,那里的房型和娛樂設(shè)施都和居民區(qū)一樣,我給你們房卡和營養(yǎng)糖,你們今天就在這里娛樂和休息吧。明天見!
仿生學(xué)2
魯班看見孩子玩荷葉,發(fā)明了雨傘;牛頓被蘋果砸到,知道了地球的引力;科學(xué)家看到青蛙的眼睛,發(fā)明了電子蛙眼;我們從蝴蝶身上得到啟示,發(fā)明了迷彩服……從中,我最感興趣的是魯班造傘了。
我知道這個故事:一天,魯班看到幾個孩子拿著荷葉在玩。魯班想:如果有一樣?xùn)|西能夠像荷葉一樣能遮風(fēng)擋雨,該多好!魯班回去把這個想法告訴了妻子。于是,魯班用一塊羊皮蒙在做好的架子上,固定好就是一把簡單的傘了。但是,妻子問他,怎樣才能讓傘收起來。魯班經(jīng)過反反復(fù)復(fù)的試驗(yàn),終于發(fā)明了能收縮的傘。你看,魯班從大自然中得到了啟示,這一點(diǎn),足夠說明大自然真是人類的好教師。
大自然中的一切事物都是互相聯(lián)系的,我們要認(rèn)識自然之道,這樣才能保持大自然的生態(tài)平衡。例如,花朵靠蜜蜂傳遞花粉;鳥兒靠吃害蟲生活;人類靠食物生活。所以,我們要了解自然,順應(yīng)自然,遵守自然,才能辦好事情。
現(xiàn)在地球的生態(tài)一天不如一天了:我們大量砍伐樹木,使森林面積減少;工廠大量排放污水,使長江等河流受到嚴(yán)重污染……我們破壞了大自然,大自然也讓我們受到懲罰如1998年中國發(fā)生大洪災(zāi)、20xx年印度洋發(fā)生的海嘯等。因此,我們要保護(hù)大自然,愛護(hù)我們的家園,維持生態(tài)平衡。
這就是仿生學(xué),我們要多觀察探索身邊的事物,多了解自然之道,這樣才能有所發(fā)明,有所創(chuàng)造。
仿生學(xué)3
仿生學(xué)是指模仿物建造技術(shù)裝置的科學(xué),它是上世紀(jì)中期才出現(xiàn)的一門新的邊緣科學(xué)。仿生學(xué)研究生物體的結(jié)構(gòu),功能和工作原理,并將這些原理移植于工程技術(shù)之中,發(fā)明性能優(yōu)越的儀器、裝置和機(jī)器,創(chuàng)造新技術(shù)。從仿生學(xué)的誕生、發(fā)展,到現(xiàn)在短短幾十年的時間里,它的研究成果已經(jīng)非?捎^。
仿生學(xué)的問世開辟了獨(dú)特的技術(shù)發(fā)展道路,也就是向生界索取藍(lán)圖的道路,它大大開闊了人們的眼界,顯示了極強(qiáng)的生命力。
人們還根據(jù)鯊魚的皮膚發(fā)明了泳衣,根據(jù)電龜發(fā)明了伏特電池,根據(jù)鳥的飛翔發(fā)明了飛機(jī)。
我發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)很發(fā)達(dá),根據(jù)許多動物的特點(diǎn)發(fā)明了古代人民意想不到的事物。現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)真了不起!
在日常生活中我發(fā)現(xiàn)了許多問題。如:人為什么不能在天上飛?而鳥兒卻能在天上飛?為什么人不能在水中生活?而魚兒卻能在水中生活呢?水總有一天會干的,那該怎么辦?生活中還有許多問題沒有解決,希望能發(fā)明出更發(fā)達(dá)的事物。
我想發(fā)明一套帶著翅膀的衣服。如果人們要去遠(yuǎn)一點(diǎn)兒的地方,走著太累,也不想坐車,就可以穿上這件衣服,飛到想去的地方。我還想發(fā)明一個有特異功能的隱形面具,上面有眼睛、鼻子、嘴巴、耳朵、帶上這個面具,就可以在水中自由自在的玩耍。
雖然我想發(fā)明的這些東西還實(shí)現(xiàn)不了,但我相信,總有一天會實(shí)現(xiàn)的!
仿生學(xué)4
在第二次世界大戰(zhàn)時,美國是殺傷其它國家人數(shù)最多的。
為什么同樣是最先進(jìn)的武器,美國殺傷的人數(shù)最多呢?原來,美國從甲蟲身上得到啟示,發(fā)明了二元化武器。
氣步甲炮蟲自衛(wèi)時,可噴射出具有惡臭的高溫液體“炮彈”,以迷惑、刺激和驚嚇敵人。這種“炮彈”還有很大的毒性,不小心碰上一丁點(diǎn)兒,也會致命的。
科學(xué)家將氣步甲炮蟲解剖后發(fā)現(xiàn)氣步甲炮蟲體內(nèi)有3個小室,分別儲有二元酚溶液、雙氧水和生物酶。二元酶和雙氧流到第三小室與生物酶混合發(fā)生化學(xué)反應(yīng),瞬間就變成溫度達(dá)100℃的高溫的毒液,并迅速射出毒死敵人。
美國軍事專家受氣步炮蟲的啟示發(fā)明研制了先進(jìn)的二元化武器。這種武器將兩種或多種能產(chǎn)生毒劑的化學(xué)物質(zhì)分在兩個隔開的容器中,炮彈發(fā)射后隔膜破裂,兩種毒劑中間體在彈體飛行的8—10秒內(nèi)混合并發(fā)生反應(yīng),在達(dá)到目標(biāo)瞬間生成致命的毒劑以殺傷敵人。它們易于生產(chǎn)、儲存、運(yùn)輸,安全不易失效。
在德國。還有一項(xiàng)偉大的發(fā)明,也是根據(jù)氣步甲炮蟲而發(fā)明的一種功率極大且性能安全可靠的發(fā)動機(jī)。它是根據(jù)氣步甲炮蟲瞬間變化成毒液時的速度所發(fā)明的發(fā)動機(jī),還可以發(fā)射根據(jù)氣步甲炮蟲所發(fā)明的炮彈,它就變成了一個十全十美的新型的戰(zhàn)斗機(jī)。
氣步甲炮蟲給人類做出了巨大的貢獻(xiàn)。
仿生學(xué)5
自從人類發(fā)明了電燈,生活變得方便、豐富多了.但電燈只能將電能的很少一部分轉(zhuǎn)變成可見光,其余大部分都以熱能的形式浪費(fèi)掉了,而且電燈的熱射線有害于人眼.那么,有沒有只發(fā)光不發(fā)熱的光源呢? 人類又把目光投向了大自然.
在自然界中,有許多生物都能發(fā)光,如細(xì)菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、昆蟲和魚類等,而且這些動物發(fā)出的光都不產(chǎn)生熱,所以又被稱為“冷光”.
在眾多的發(fā)光動物中,螢火蟲是其中的一類.螢火蟲約有1 500種,它們發(fā)出的冷光的顏色有黃綠色、橙色,光的亮度也各不相同.螢火蟲發(fā)出冷光不僅具有很高的發(fā)光效率,而且發(fā)出的冷光一般都很柔和,很適合人類的眼睛,光的強(qiáng)度也比較高.因此,生物光是一種人類理想的光.
科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),螢火蟲的發(fā)光器位于腹部.這個發(fā)光器由發(fā)光層、透明層和反射層三部分組成.發(fā)光層擁有幾千個發(fā)光細(xì)胞,它們都含有熒光素和熒光酶兩種物質(zhì).在熒光酶的作用下,熒光素在細(xì)胞內(nèi)水分的參與下,與氧化合便發(fā)出熒光.螢火蟲的發(fā)光,實(shí)質(zhì)上是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能的過程.
早在40年代,人們根據(jù)對螢火蟲的研究,創(chuàng)造了日光燈,使人類的照明光源發(fā)生了很大變化.近年來,科學(xué)家先是從螢火蟲的發(fā)光器中分離出了純熒光素,后來又分離出了熒光酶,接著,又用化學(xué)方法人工合成了熒光素.由熒光素、熒光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充滿爆炸性瓦斯的礦井中當(dāng)閃光燈.由于這種光沒有電源,不會產(chǎn)生磁場,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作.
現(xiàn)在,人們已能用摻和某些化學(xué)物質(zhì)的方法得到類似生物光的冷光,作為安全照明用.
仿生學(xué)6
雖然螞蟻很小,但是它們卻有很大的建筑能力,雖然表面上的洞口很小,但是里面的宮殿卻是十分的龐大。如果拿螞蟻身體的大小來對比的話,螞蟻的村落則是十分的龐大,螞蟻的宮殿比人類皇帝住的宮殿還要龐大、還要豪華。
螞蟻之所以可也建成這么龐大豪華的村落是因?yàn)樗鼈兘ㄖ臅r候分工十分的明確,挖土的挖土,運(yùn)土的運(yùn)土,成千上萬的螞蟻一起工作,用不了多長的時間就建成了。
蟻群每天都會派出好幾隊螞蟻去尋找食物。如果遇到一個大蟲子的話,便讓一只螞蟻回家去叫援兵。雖然螞蟻很小,但是它們卻有很強(qiáng)的集體觀念。
如果螞蟻被火包圍的話,它們會一個輪胎似的隊形向外沖,外面的螞蟻被燒焦了,可是里面的螞蟻卻安然無恙。外面的螞蟻雖然犧牲了自己卻毫無怨言,因?yàn)樗鼈冎蓝弥挥凶龀鲂〔糠值臓奚,才能挽救大多?shù)螞蟻的生命。
我愛螞蟻,愛它們團(tuán)結(jié)一致的精神,愛它們高尚的品質(zhì)。螞蟻的團(tuán)隊精神,使我深深的認(rèn)識到團(tuán)結(jié)就是力量,人多力量大。有時只能不惜小利益的損失,才能換回大多數(shù)人的幸福。在生活中,很多的動物都是我們的教師,正是因?yàn)槭艿搅怂鼈兊膯l(fā),現(xiàn)在人類也仿效螞蟻,把大型商場建在了地下,開通了地鐵,一些重要的軍事設(shè)施也建在了地下,并且把這門科學(xué)叫做仿生學(xué)。螞蟻我真心的謝謝你。
仿生學(xué)7
令人討厭的蒼蠅,與宏偉的航天事業(yè)似乎風(fēng)馬牛不相及,但仿生學(xué)卻把它們緊密地聯(lián)系起來了.
蒼蠅是聲名狼藉的“逐臭之夫”,凡是腥臭污穢的地方,都有它們的蹤跡.蒼蠅的嗅覺特別靈敏,遠(yuǎn)在幾千米外的氣味也能嗅到.但是蒼蠅并沒有“鼻子”,它靠什么來充當(dāng)嗅覺的呢?原來,蒼蠅的“鼻子”——嗅覺感受器分布在頭部的一對觸角上.
每個“鼻子”只有一個“鼻孔”與外界相通,內(nèi)含上百個嗅覺神經(jīng)細(xì)胞.若有氣味進(jìn)入“鼻孔”,這些神經(jīng)立即把氣味刺激轉(zhuǎn)變成神經(jīng)電脈沖,送往大腦.大腦根據(jù)不同氣味物質(zhì)所產(chǎn)生的神經(jīng)電脈沖的不同,就可區(qū)別出不同氣味的物質(zhì).因此,蒼蠅的觸角像是一臺靈敏的氣體分析儀.
仿生學(xué)家由此得到啟發(fā),根據(jù)蒼蠅嗅覺器的結(jié)構(gòu)和功能,仿制成功一種十分奇特的小型氣體分析儀.這種儀器的“探頭”不是金屬,而是活的蒼蠅.就是把非常纖細(xì)的微電極插到蒼蠅的嗅覺神經(jīng)上,將引導(dǎo)出來的神經(jīng)電信號經(jīng)電子線路放大后,送給分析器;分析器一經(jīng)發(fā)現(xiàn)氣味物質(zhì)的信號,便能發(fā)出警報.這種儀器已經(jīng)被安裝在宇宙飛船的座艙里,用來檢測艙內(nèi)氣體的成分.
這種小型氣體分析儀,也可測量潛水艇和礦井里的有害氣體.利用這種原理,還可用來改進(jìn)計算機(jī)的輸入裝置和有關(guān)氣體色層分析儀的結(jié)構(gòu)原理中.
仿生學(xué)8
2作年后,我已經(jīng)成了一位專門研究蝸牛的仿生學(xué)家,并且在這個領(lǐng)域取得了許多科研成果。
請隨我來。你走進(jìn)的地方叫蝸牛居,這里面有電視機(jī)、沙發(fā)等各種生活必需品,是新型的居室。蝸牛居清潔環(huán)保,因?yàn)樗哪茉词强刻杹硖峁┑摹_@是蝸牛冰箱,食物放在蝸牛冰箱里,幾年之后還能新鮮如初。還有蝸牛衣柜,里面的衣物不放衛(wèi)生球也絕不會被蟲蛀。走出蝸牛居,你會看見蝸牛運(yùn)動場,人們可以在這里進(jìn)行各種體育運(yùn)動,還可以掃噠專業(yè)的機(jī)器人作為對手,來測試自己的體育水平。蝸牛運(yùn)動場還能舉辦世界杯足球賽、奧運(yùn)會等大型的體育賽事呢。以上這些都是我仿照蝸牛殼發(fā)明的一系列產(chǎn)品,統(tǒng)稱萬能蝸牛殼。
看完這些,歡迎大家去參觀我的研究所懊際上是個巨大的蝸牛居)。請看,這是我昨天發(fā)明的蝸牛鉆頭。這種鉆頭是根據(jù)蝸牛的牙齒特點(diǎn)發(fā)明的。別看蝸牛的牙齒小,但是這些小牙齒非常鋒利,可以將植物又粗又硬的莖輕而易舉地咬斷。我的蝸牛鉆頭將用于挖掘地下礦藏,為祖國的建設(shè)作出貢獻(xiàn)。再看這瓶蝸牛營養(yǎng)液,它是根據(jù)蝸牛耐饑渴的習(xí)性而發(fā)明的。一年只需一滴營養(yǎng)液,人便可以不吃不喝,此項(xiàng)發(fā)明最適合宇航員和野外考察隊員。突然,我的電話響了,原來是博物館館長找我。館長說:“工作人員不小心將一個價值連城的瓷瓶打碎了,請您幫我們修復(fù)!庇谑牵?guī)戏▽氁灰晃伵P迯?fù)液趕到博物館。這種修復(fù)液是以蝸牛分泌的黏液為主要原料加工出來的,修復(fù)工作只需幾秒鐘就OK了。
我到言,經(jīng)過努力我可以讓現(xiàn)在的假如變成將來的現(xiàn)實(shí)。
仿生學(xué)9
在第一次世界大戰(zhàn)期間,德軍曾與英法聯(lián)軍為爭奪比利時伊泊爾地區(qū)展開激戰(zhàn),雙方對峙半年之久.1915年,德軍為了打破歐洲戰(zhàn)場長期僵持的局面,第一次使用了化學(xué)毒劑.他們在陣地前沿設(shè)置了5730個盛有氯氣的鋼瓶,朝著英法聯(lián)軍陣地的順風(fēng)方向打開瓶蓋,把180噸氯氣釋放出去.頓時,一片綠色煙霧騰起,并以每秒三米的速度向?qū)Ψ降年嚨仫h移,一直擴(kuò)散到聯(lián)軍陣地縱身達(dá)25 公里處,結(jié)果致使5萬英法聯(lián)軍士兵中毒死亡,戰(zhàn)場上的大量野生動物也相繼中毒喪命.可是奇怪的是,這一地區(qū)的野豬竟意外的生存下來.這件事引起了科學(xué)家的極大興趣.經(jīng)過實(shí)地考察,仔細(xì)研究后,終于發(fā)現(xiàn)是野豬喜歡用嘴拱地的習(xí)性,是它們免于一死.當(dāng)野豬聞到強(qiáng)烈的刺激性氣味后,就用嘴拱地,一搪避氣味的刺激.而泥土被野豬拱動后其顆粒就變得較為松軟,對毒氣起到了過濾和吸附的作用.由于野豬巧妙地利用了大自然賜予它的防毒面具,所以它們能在這場氯氣的浩劫中幸免于難.
根據(jù)這一發(fā)現(xiàn),科學(xué)家們很快就設(shè)計、制造出了第一批防毒面具.但這種防毒面具沒有直接采用泥土作為吸附劑,而是使用吸附能力很強(qiáng)的活性炭,豬嘴的形狀能裝入較多的'活性炭.如今盡管吸附劑的性能越來越優(yōu)良,但它酷似豬嘴的基本樣式卻一直沒有改變.
防毒面具可以說是模仿豬嘴的一件杰作.
仿生學(xué)10
仿生學(xué)是一門模仿生物的特殊本領(lǐng),利用生物的結(jié)構(gòu)和功能原理來研制機(jī)械或各種新技術(shù)的科學(xué)技術(shù)。
仿生學(xué)一詞是1960年由美國斯蒂爾根據(jù)拉丁文“bios(生命方式的意思)”和字尾“nlc(‘具有……的性質(zhì)’的意思)”構(gòu)成的。這個詞語大約從1961年才開始使用。某些生物具有的功能迄今比任何人工制造的機(jī)械都優(yōu)越得多,仿生學(xué)就是要在工程上實(shí)現(xiàn)并有效地應(yīng)用生物功能的一門學(xué)科。例如關(guān)于信息接受(感覺功能)、信息傳遞(神經(jīng)功能)、自動控制系統(tǒng)等,這種生物體的結(jié)構(gòu)與功能在機(jī)械設(shè)計方面給了很大啟發(fā)?膳e出的仿生學(xué)例子,如將海豚的體形或皮膚結(jié)構(gòu)(游泳時能使身體表面不產(chǎn)生紊流)應(yīng)用到潛艇設(shè)計原理上。
又比如,蒼蠅是細(xì)菌的傳播者,一般歸類為害蟲,可是蒼蠅的楫翅是天然導(dǎo)航儀。而且,它的眼睛是一種“復(fù)眼”,由3000多只小眼組成,人們模仿它制成了“蠅眼透鏡”!跋壯弁哥R”是一種新型光學(xué)元件,它的用途很多!跋壯弁哥R”是用幾百或者幾千塊小透鏡整齊排列組合而成的,用它作鏡頭可以制成“蠅眼照相機(jī)”,一次就能照出千百張相同的相片。這種照相機(jī)已經(jīng)用于印刷制版和大量復(fù)制電子計算機(jī)的微小電路,大大提高了工效和質(zhì)量。
人類的智慧不僅僅停留在觀察和認(rèn)識生物界上,而且還運(yùn)用人類所獨(dú)有的思維和設(shè)計能力模仿生物,通過創(chuàng)造性的勞動增加自己的本領(lǐng)。魚兒在水中有自由來去的本領(lǐng),人們就模仿魚類的形體造船,以木槳仿鰭。仿生學(xué)為人類提供最可靠、最靈活、最高效、最經(jīng)濟(jì)的接近于生物系統(tǒng)的技術(shù)系統(tǒng),為人類造福。
仿生學(xué)11
大家都討厭的蒼蠅,與航天事業(yè)似乎風(fēng)馬牛不相及,但仿生學(xué)將他們聯(lián)系在了一起。凡是有臟東西的地方,總會出現(xiàn)蒼蠅忙碌的身影。蒼蠅的嗅覺很靈敏,遠(yuǎn)在千里的氣味也能夠聞到。但是,蒼蠅的鼻子在那里呢?原來,蒼蠅的鼻子就是分布在頭上的一對觸角上,每個鼻子上只有一個鼻孔與外界相通,但上面卻有上百個嗅覺神經(jīng),若有氣味進(jìn)入鼻子,這些神經(jīng)將氣味送往大腦。因此蒼蠅的觸角像是一臺靈敏的氣體分析儀。仿生學(xué)家受到啟發(fā),根據(jù)蒼蠅嗅覺器的結(jié)構(gòu)和功能,紡制成一種十分奇特的小型氣體分析儀。這種儀器被安放在宇宙飛船的座艙里,用來測量倉內(nèi)的氣體的成分。
細(xì)心的人會發(fā)現(xiàn)防毒面罩的外形與豬嘴極其相似?為什么相似呢?這是因?yàn)榉蓝久嬲志褪歉鶕?jù)豬嘴改變而來的。在一次世界大戰(zhàn)中,德軍與英法聯(lián)軍展開戰(zhàn)斗,德軍使用化學(xué)毒劑,頓時敵軍營地升騰起了了一陣陣綠色煙霧,致使5萬英法聯(lián)軍中毒,大連野生動物中毒死去,只有野豬沒有中毒,這引起了科學(xué)家的關(guān)注,發(fā)現(xiàn)野豬聞到刺激性氣味后,就用嘴拱地,而泥土被拱的松軟了,對賭氣起到了過濾作用。根據(jù)這一發(fā)現(xiàn),制造出了第一批防毒面具。防毒面具可以說是模仿豬嘴的一個杰作!
人們利用仿生學(xué),推進(jìn)了社會的發(fā)展,是我們受到了益處!
仿生學(xué)12
我今天向大家推薦一本書,那就是《仿生學(xué)》。
科學(xué)家通過對自然界的生物進(jìn)行仔細(xì)的觀察,建立了一門新興的學(xué)科——仿生學(xué)。仿生學(xué)是集合動植物學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、心理學(xué)、工程技術(shù)……結(jié)合在一起的一門獨(dú)立的邊緣科學(xué),主要是模擬動物的功能,以改進(jìn)現(xiàn)有的或創(chuàng)立嶄新的機(jī)械、建筑結(jié)構(gòu)、新材料、儀器和工藝研究,創(chuàng)造出許多適用于生產(chǎn)、學(xué)習(xí)和人們生活的先進(jìn)技術(shù)。
潛艇的發(fā)明來自人們對魚類的模仿;生物學(xué)家通過對蛛絲的研究制造出高級絲線,抗撕斷裂降落傘與臨時吊橋用的高強(qiáng)度纜索就是按照蛛絲的原理制作的;響尾蛇導(dǎo)彈等就是科學(xué)家模仿蛇的“熱眼”功能和其舌上排列著一種似照相機(jī)裝置的天然紅外線感知能力的原理,研制開發(fā)出來的現(xiàn)代化武器;火箭升空利用的是水母、墨魚的反沖原理……這些例子真是舉不勝舉。
科學(xué)家從動植物身上得到啟示,有所發(fā)明、有所創(chuàng)造。生物真是人類的好老師!
仿生學(xué)13
自從人類發(fā)明了電燈,生活變得方便、豐富多了。但電燈只能將電能的很少一部分轉(zhuǎn)變成可見光,其余大部分都以熱能的形式浪費(fèi)掉了,而且電燈的熱射線有害于人眼。那么,有沒有只發(fā)光不發(fā)熱的光源呢? 人類又把目光投向了大自然。
在自然界中,有許多生物都能發(fā)光,如細(xì)菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、 昆蟲和魚類等,而且這些動物發(fā)出的光都不產(chǎn)生熱,所以又被稱為“冷光”。
在眾多的發(fā)光動物中,螢火蟲是其中的一類。螢火蟲約有1 500種,它們發(fā)出的冷光的顏色有黃綠色、橙色,光的亮度也各不相同。螢火蟲發(fā)出冷光不僅具有很高的發(fā)光效率,而且發(fā)出的冷光一般都很柔和,很適合人類的眼睛,光的強(qiáng)度也比較高。因此,生物光是一種人類理想的光。
科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),螢火蟲的發(fā)光器位于腹部。這個發(fā)光器由發(fā)光層、透明層和反射層三部分組成。發(fā)光層擁有幾千個發(fā)光細(xì)胞,它們都含有熒光素和熒光酶兩種物質(zhì)。在熒光酶的作用下,熒光素在細(xì)胞內(nèi)水分的參與下,與氧化合便發(fā)出熒光。螢火蟲的發(fā)光,實(shí)質(zhì)上是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能的過程。
早在40年代,人們根據(jù)對螢火蟲的研究,創(chuàng)造了日光燈,使人類的照明光源發(fā)生了很大變化。近年來,科學(xué)家先是從螢火蟲的發(fā)光器中分離出了純熒光素,后來又分離出了熒光酶,接著,又用化學(xué)方法人工合成了熒光素。由熒光素、熒光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充滿爆炸性瓦斯的礦井中當(dāng)閃光燈。由于這種光沒有電源,不會產(chǎn)生磁場,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作。
現(xiàn)在,人們已能用摻和某些化學(xué)物質(zhì)的方法得到類似生物光的冷光,作為安全照明用。
仿生學(xué)14
我讀了《人類的老師》一課,知道了人類根據(jù)鳥發(fā)明了飛機(jī),根據(jù)鯨的大頭設(shè)計出了輪船的“流線型”,感到非常有趣。查了一些資料,發(fā)現(xiàn)人類利用這些仿生學(xué)原理發(fā)明了好多東西:
我國古代勞動人民觀察魚在水中用尾巴的搖擺而游動、轉(zhuǎn)彎,他們就在船尾上架置木槳。通過反復(fù)的觀察、模仿和實(shí)踐,逐漸改成櫓和舵,增加了船的動力,掌握了使船轉(zhuǎn)彎的手段。這樣,即使在波濤滾滾的江河中,人們也能讓船只航行自如。
法國科學(xué)家郎之萬研究海豚的“回聲定位”成功利用超聲波反艦艇。用一個超聲波發(fā)生器,向水中發(fā)出超聲波后,如果遇到目標(biāo)便反射回來,由射的性質(zhì)來探測水下接收器收到。根據(jù)接收回波的時間間隔和方位,便可測出目標(biāo)的方位和距離。人造聲納系統(tǒng)的發(fā)明及在偵察敵方潛水艇方面獲得的突出成果,曾使人們?yōu)橹@嘆不已。
蒼蠅,是細(xì)菌的傳播者,誰都討厭它。可是蒼蠅的楫翅(又叫平衡棒)是“天然導(dǎo)航儀”,人們模仿它制成了“振動陀螺儀”。這種儀器目前已經(jīng)應(yīng)用在火箭和高速飛機(jī)上,實(shí)現(xiàn)了自動駕駛。蒼蠅的眼睛是一種“復(fù)眼”,由3000多只小眼組成,人們模仿它制成了“蠅眼透鏡”!跋壯弁哥R”是用幾百或者幾千塊小透鏡整齊排列組合而成的,用它作鏡頭可以制成“蠅眼照相機(jī)”,一次就能照出千百張相同的相片。這種照相機(jī)已經(jīng)用于印刷制版和大量復(fù)制電子計算機(jī)的微小電路,大大提高了工效和質(zhì)量!跋壯弁哥R”是一種新型光學(xué)元件,它的用途很多。
還有根據(jù)野豬在毒氣戰(zhàn)中幸存研究野豬鼻子發(fā)明了防毒面具,根據(jù)蜘蛛絲的韌性發(fā)明了防彈衣……顯示了人類的聰明智慧和才能。
要是人類能像魚一樣在水中自由游泳、像獵豹一樣的速度奔跑該有多好,這個愿望能實(shí)現(xiàn)嗎?
仿生學(xué)15
在自然界中,各種各樣的動物和植物讓我們得到啟示,并進(jìn)行研究。
在草原與沙漠地區(qū),帶輪的汽車行走非常困難,袋鼠卻能在沙漠里行走如飛,袋鼠靠的是有力的后腿跳躍前進(jìn)。于是人們模仿袋鼠的特點(diǎn)制成了沒有輪子的汽車,它能像袋鼠一樣,跳躍前進(jìn)。
在茫茫雪地里,帶輪的汽車沒有磨擦力很難行走,企鵝卻能在冰天雪地里以每分鐘40米的速度行走,即使摔跤了也可以用肚皮貼在地上滑行。于是人們模仿企鵝的特點(diǎn)制成了沒有輪子的發(fā)動汽車?梢砸悦糠昼66米的速度滑行,行走起來十分方便。
科學(xué)家們有時也從植物身上得到啟發(fā)。例如:魯班就從荷葉身上得到啟發(fā),一次魯班正在回家路上,突然下起了大雨回家衣服卻全部淋濕了,魯班想要是能有避雨的東西,人們的衣服就不會淋濕了。一個烈日炎炎的中午,太陽像一個大火球烤著大地,魯班看見池塘邊有一群小孩頭頂著荷葉,他走上去問:“你們頂著荷葉干什么呀!魯班仔細(xì)觀察、荷葉上的莖和脈得到了啟發(fā)后發(fā)明了雨傘,從此給人帶來了便利。
一次魯班上山摘草藥不小心被一棵小草給劃傷了,于是它仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)了上面帶著齒輪就找出一塊鋼鐵在上面打上孔,試著把樹鋸倒,不一會非常輕松的就把大樹給砍掉了,從此鋸誕生了。
是呀!只要留心觀察身邊的事物你也一定能發(fā)明出更好的東西,說不定你也是一個小小發(fā)明家喲!
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