科學家根據野豬鼻子獨特的探毒能力,制成了世界上第壹批防毒面具。
火箭利用水母和烏賊的反沖原理起飛。
研究人員通過研究變色龍的變色能力,為軍隊研發了很多軍用偽裝裝備。
科學家研究了蛙眼,發明了電子蛙眼。
美國空軍通過毒蛇的“熱眼”功能,研制出壹種微型熱傳感器。
人類還利用蛙跳的原理設計了壹只蟾蜍公羊(hang)。
人類模仿警犬高度靈敏的嗅覺,制造出“電子警犬”用於偵查。
大自然是美麗的,我們應該保護它,它給了我們如此多的靈感,我們不應該破壞它。
科學家發明了人類夢寐以求的飛機,但有時候卻成了人們的煩惱:飛機墜毀了人死了,飛機機翼斷了!這是為什麽呢?其實蜻蜓早就解決了這個問題。蜻蜓翅膀末端有壹個黑點,比翅膀本身重壹點。這個點用來穩定機翼的振動。如果科學家們早知道這些,事故就少了!
相比尖尖的船,圓頭的鯨魚會說船快,但其實比鯨魚快很多,因為工程師發現鯨魚的形狀極其理想——流線型!
大自然給了我們多麽大的啟示啊!
自然對人類的啟示
大自然是美麗的,所以我們應該保護它。我們不應該扔垃圾、吐痰和砍伐樹木。然後,我給妳講個故事。
從前,有壹個村莊。他不喜歡保護自然,所以他砍樹並把它們做成椅子和桌子。很快,村裏的人都覺得房子舊了,該換了。人們去砍柴造房子,房子也做好了。那裏村子裏的人們高興地哭了,有些人非常自豪,他們的房子比別人的更漂亮。就這樣,人們每天都在砍伐樹木。
不久洪水來了,村莊被洪水完全摧毀了。再漂亮的房子都被兇猛的洪水沖走了,因為有的房子因為有無數的障礙物被沖走了,這個地方變成了壹片荒地。這個故事是為了大家不要亂接土地。
大自然這麽好,為什麽有人要破壞它?讓我說!因為有的人無處可扔,不能扔到地下。有人認為只是浪費垃圾,沒有導師。在我們班,有些人不吃蘋果,還在蘋果上畫畫。有些人嚼東西吐在地上,這使得值班生活很麻煩。在這麽好的環境下,他們學會了傾聽。螞蟻的小骨頭幫助我們團結,蜜蜂采蜜教我們努力工作。妳以為大自然有多美好,願意去破壞它嗎?
自然的啟示
古人有壹句極其深刻的話:師法自然。太好了!大自然的確給我們上了很多很多課,壹課比壹課精彩。請先聽壹個故事。
故事二:為了晾衣服,有人在相隔不遠的兩棵樹上綁了鐵絲。久而久之,鐵絲形成了壹個鐵箍,被牢牢地拉進了樹幹,在樹上留下了深深的印痕。兩年後,鐵箍被深深地拉進了樹裏。可憐的樹似乎註定要失敗,但奇跡卻因此而發生了。大樹沒有勒死,而是堅定地站著,試圖吃奶。
看啊!大自然是多麽博大精深,雖然無聲無息,卻能給人以非凡的力量。
是的,類似的故事還有很多。成熟的麥穗耷拉著腦袋,這是在教導我們謙遜。壹群螞蟻能扛走大骨頭,這是在教我們團結。溫和的水滴可以穿過巖石,這教會了我們堅韌。蜜蜂在花叢中忙碌穿梭,教會了我們努力。可憐的小草默默地合上了葉子,它告訴我們不要過度伸展田野。
是的,大自然是最好的老師。只要我們願意學習,每天都會有所收獲。
仙人掌,螞蟻,這些自然的東西隨處可見,所以並不稀奇,但不要小看它們。
妳見過壹群小螞蟻在墻上爬嗎?他們總是攜帶小至沙子的食物,成群結隊地行走。那個微小的身影,生命很微弱,只要被人壓著,它的生命就可能這樣結束。螞蟻雖然小,但是很團結。當壹只螞蟻發現食物時,由於食物的體積太大,他無法攜帶,他立即返回巢穴,並通知他的夥伴,大家可以團結起來,取得成功。我們也壹樣,如果不能團結,我們就像壹盤散沙,壹點力量都沒有;如果我們能合作,我們就能在生活中站穩腳跟。
仙人掌生活在沙漠地區,那裏酷熱難耐,還有很多兇殘的野獸,情況非常危險。但是仙人掌在那裏生活了很久,卻沒有滅絕。這是因為它為了適應險惡的環境而長出了鋒利的刺,這讓動物們束手無策。這似乎在告訴我們,必須靠自己強大的毅力克服困難,解決外部的困難環境。俗話說,“世上無難事,只怕有心人。”這是事實。
自然界中,給我們的啟發太多了。只要我們用心去理解它們,我們就能對生活有更深刻的理解。仙人掌和螞蟻不都是很好的例子嗎?
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。
17。人們模擬水母感受次聲波的器官,成功設計出精確的“水母耳朵”儀器。它由壹個喇叭、壹個接收次聲波的振動器、壹個將這種振動轉換成電脈沖的轉換器和壹個指示器組成。這個儀器安裝在船的前甲板上,喇叭360°旋轉。當它接收到8 Hz-13 Hz的次聲波時,旋轉自動停止,喇叭指示的方向就是風暴的來臨方向。指示器也能告訴人們風暴的強度。這臺儀器可以提前15小時預報風暴。
18。兩邊的復眼對鱟的行為影響最大。被光束照射後,復眼產生脈沖。壹只眼睛受光束照射,另壹只眼睛產生主脈沖;雙眼同時受到光束照射,雙眼同時產生脈沖,但光束照射壹只眼睛產生脈沖的頻率略低。受其啟發,人類成功研制了壹種電子模擬裝置,可以求解由10個元素組成的網絡方程。應用這壹原理制作的電視攝像機可以在激光下提供高清晰度的電視圖像。
19。不久前,伊利諾伊州立大學仿生的研究團隊開發出了壹套可以讓機器人擁有“第六感”的人工側線,類似於魚類的側線系統。這種人造側線由許多排列在表面的微小矽片組成,這些矽片類似於發束,每個矽片都通過壹條微鏈連接到壹個電子傳感器上。當水流與矽梁接觸時,由於水流速度不同,矽梁會發生彎曲,這樣傳感器就可以檢測到矽梁的彎曲角度和方向,從而幫助機器人找到想要去的方向。
20。信天翁是壹種海鳥,它有壹個淡化海水的器官——“脫鹽器”。對其“脫鹽器”結構和工作原理的研究可以啟發人們改進舊的或創造新的海水淡化裝置。
21。白蟻可以將它們吃的木材轉化為脂肪和蛋白質,這將激發這些物質的人工合成。
直升機是蜻蜓發明的。
(蒼蠅的)復眼和蠅眼照相機
蝙蝠的聲波尋路和雷達
潛艇的靈感來自魚。
相傳魯班有壹次上山砍柴,皮膚被壹種帶齒的草劃破了,於是從中得到靈感,發明了竹鋸。
古人通過模仿生活在水中的魚,砍樹鑿船,用木頭做魚形的船殼,用魚的胸鰭和尾鰭做櫓和槳,從而獲得了水上運輸的自由。
古人有壹句極其深刻的話:師法自然。太好了!大自然的確給我們上了很多很多課,壹課比壹課精彩。請先聽壹個故事。
故事二:有人為了晾衣服,在相隔不遠的兩棵樹上綁了鐵絲。久而久之,鐵絲形成了壹個鐵箍,被牢牢地拉進了樹幹,在樹上留下了深深的印痕。兩年後,鐵箍被深深地拉進了樹裏。可憐的樹似乎要死了,但奇跡發生了。大樹沒有勒死,而是堅定的站了起來,把可怕的鐵箍活生生的吞了下去!而這壹切恰好被壹個絕望的老人看到,他又鼓起了活下去的勇氣。老人得了癌癥!他戰勝了疾病,活了下來。活了幾年,他去世時的遺言是:謝謝那棵樹!
壹些“仿生學”的例子
蒼蠅和宇宙飛船
討厭的蒼蠅看似與宏大的航天事業無關,但仿生學卻將它們緊密聯系在壹起。
蒼蠅是臭名昭著的“臭東西”,它們隨處可見,氣味難聞。蒼蠅的嗅覺特別靈敏,能聞到幾千米外的氣味。但是蒼蠅沒有“鼻子”。它是靠什麽來充當嗅覺的?原來,蒼蠅的“鼻子”——嗅覺感受器分布在頭部的壹對觸角上。
每個“鼻子”只有壹個與外界相通的“鼻孔”,裏面含有數百個嗅覺神經細胞。如果氣味進入鼻孔,這些神經會立即將氣味刺激轉化為神經電脈沖,並發送到大腦。大腦可以根據不同氣味的物質產生的不同神經電脈沖來區分不同氣味的物質。因此,蒼蠅的觸角就像壹個靈敏的氣體分析儀。
受此啟發,仿生學根據蒼蠅嗅覺器官的結構和功能,成功模仿出壹種非常奇特的小型氣體分析儀。這臺儀器的探頭不是金屬,而是壹只活蒼蠅。將極細的微電極插入蒼蠅的嗅覺神經,引導的神經電信號經電子電路放大後送至分析儀;分析儀壹發現有氣味物質的信號就能發出警報。這個儀器已經安裝在飛船的駕駛艙裏,用來檢測艙內氣體的成分。
這種小型氣體分析儀還可以測量潛艇和礦井中的有害氣體。這壹原理也可用於改進計算機的輸入裝置和氣相色譜分析儀的結構原理。
從螢火蟲到人工發光
自從人類發明了電燈,生活變得更加方便和豐富。但是電燈只能將壹小部分電能轉化為可見光,其余大部分都以熱能的形式浪費掉了,電燈的熱射線對人的眼睛是有害的。那麽,有沒有只發光不發熱的光源呢?人類又把目光投向了大自然。
在自然界中,許多生物都能發光,如細菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、昆蟲和魚類等,而這些動物發出的光不會產生熱量,所以也叫“冷光”。
在許多發光的動物中,螢火蟲是其中之壹。螢火蟲大約有65,438+0,500種,它們冷光的顏色有黃綠色、橙色,光的亮度也不壹樣。螢火蟲發出冷光,不僅發光效率高,而且壹般比較柔和,適合人眼,光的強度也比較高。因此,生物發光是人類的理想光源。
科學家發現螢火蟲的發光裝置位於腹部。這種光發射器由三部分組成:發光層、透明層和反射層。發光層有數千個發光細胞,它們都含有熒光素和熒光素酶。在熒光素酶的作用下,熒光素在細胞內水的參與下,與氧化結合發出熒光。螢火蟲的發光本質上是化學能轉化為光能的過程。
早在20世紀40年代,人們就在對螢火蟲的研究基礎上創造了熒光燈,極大地改變了人類的照明來源。近年來,科學家首先從螢火蟲中分離出純凈的熒光素,然後分離出熒光素酶,再通過化學方法人工合成熒光素。由熒光素、熒光素酶、ATP(三磷酸腺苷)和水組成的生物光源,可以在充滿爆炸性氣體的礦井中用作閃光燈。由於這種燈沒有電源,不會產生磁場,所以在生物光源的照射下,可以用來清除磁性地雷。
現在,人們可以通過混合壹些化學物質獲得類似生物光的冷光,用於安全照明。
電魚和伏特電池
自然界很多生物都可以發電,光是魚類就有500多種。人們把這些能放電的魚稱為“電魚”。
各種電魚都有不同的放電技巧。電鰩、電鯰和電鰻的放電能力最強。中型魚雷能產生70伏左右的電壓,而非洲魚雷能產生高達220伏的電壓;非洲電鯰能產生350伏的電壓;電鰻能產生500伏的電壓。有壹種南美電鰻能產生高達880伏的電壓,被稱為電擊冠軍。據說它能殺死像馬這樣的大動物。
電魚放電的奧秘在哪裏?通過對電魚的解剖研究,最終發現電魚體內有壹個奇特的發電器官。這些發電機由許多半透明的盤狀電池組成,稱為電板或電盤。由於電魚的種類不同,發生器的電板形狀、位置、數量也不同。電鰻的發生器呈棱形,位於尾棘兩側的肌肉中;魚雷的發生器形狀像壹個扁腎,排列在身體中線兩側,有200萬個電板。電鯰的發生器起源於某種腺體,位於皮膚和肌肉之間,大約有500萬個電板。單個極板產生的電壓很弱,但是因為極板多,產生的電壓就很大。
電魚的非凡技能引起了人們極大的興趣。19世紀初,意大利物理學家伏特設計了世界上最早的基於電魚發電器官的伏打電池。因為這種電池是根據電魚的天然發電機設計的,所以被稱為“人造電官”電魚的研究也給了人們這樣的啟示:如果能成功模仿電魚的發電器官,那麽就能很好地解決艦船和潛艇的動力問題。
水母迎風的耳朵
"燕子低飛到雨前,蟬兒歌唱,天空在雨中放晴."生物的行為與天氣的變化有關。沿岸的漁民都知道,生活在沿岸的魚和水母分批遊向大海,預示著暴風雨即將來臨。
水母又稱水母,是壹種古老的腔腸動物,早在5億年前就漂浮在海洋中。這種低等動物有預知風暴的本能,每次風暴預警前都會遊到海裏避難。
原來,在藍色的海洋中,空氣與波浪摩擦產生的次聲波(頻率為每秒8-13次)永遠是風暴預警的前奏。這種次聲波人耳是聽不到的,但是小水母非常敏感。仿生學發現水母的耳朵腔內有壹個細柄,柄上有壹個小球,球內有壹個小聽覺石。當暴風雨前的次聲撞擊到水母耳朵裏的聽覺石時,聽覺石刺激球壁上的神經感受器,於是水母聽到了即將到來的暴風雨的隆隆聲。
仿生學模仿水母耳朵的結構和功能,為水母耳朵設計了風暴預測器,準確模擬了水母感受次聲的器官。這種儀器安裝在船的前甲板上,當它接收到風暴的次聲波時,可以使旋轉360°的喇叭自動停止旋轉,它所指的方向就是風暴的方向。指示器上的讀數可以顯示風暴的強度。這種預報員可以提前15小時預報風暴,對航行和漁業安全具有重要意義。