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1、仿生学的例子大全三篇仿生学是一门既古老又年轻的学科。人们讨论生物体的结构与功能工 作的原理,并依据这些原理创造出新的设备、工具和科技,制造出适 用于生产,学习和生活的先进技术。互信今日为大家细心预备了仿生 学的例子大全,盼望对大家有所关心! 仿生学的例子大全一篇在经过很多次仿照鸟类的飞行失败后,人们通过不泄的努力, 最终找到了鸟类能够飞行的缘由:鸟的翅膀上弯下平,飞行时,上面 的气流比下面的快,由此形成下面的压力比上面的大,于是翅膀就产 生了垂直向上的升力,飞的越快,升力越大。1852年,法国人季法 儿创造了气球飞船;1870年,德国人奥托.利连塔尔制造了第一架滑 翔机。利连塔尔是十九世纪末的
2、一位具有大无畏冒险精神的人,他望 着家乡波美拉尼亚的鹳用笨拙的翅膀从他房顶上飞过,他坚信人能飞 行。1891年,他开头研制一种弧形肋状蝙蝠翅膀式的单翼滑翔机, 自己还进行试飞;此后五年,他进行了 2000多次滑翔飞行,并同鸟 类进行了对比讨论,供应了很有价值的资料。资料证明:气流流经机 翼上部曲面所走路程,比气流流经机翼下平直表面距离较长,因而也 较快,这样才能保证气流在机翼的后缘点汇合;上部气流由于走的较 快,它就较为淡薄,从而产生强大吸力,约占机翼升力的三分之二大 小;其余的升力来自翼下气流对机翼的压力。19世纪末,内燃机的 消失,给了人类有史以来始终梦寐以求的东西:翅膀。不用说这种翅膀是
3、笨拙的、原始的和不行靠的,然而这却是使 人类能随风伴鸟一起飞行的翅膀。莱特兄弟创造了真正意义上的飞机。 在飞机的设计制作过程中,怎样使飞机拐弯和怎样使它稳定始终困围 着他们。为此,莱特兄弟又讨论了鸟的飞行。例如,他们讨论稿同昌怎 样使一只翅膀下落,靠转动这只下落的翅膀保持平衡;这只翅膀上增 大的压力怎样使能的保持稳定和平衡。这两个人给他们的滑翔机装上 翼梢副翼进行这些试验,由地面上的人用绳掌握,使之能转动或弯翘。 他们的其次个胜利的试验是用操纵飞机后部一个可转动的方向舵来 掌握飞机的方向,通过方向舵使飞机向左或向右转弯。后来,随着飞机的不断进展,它们渐渐失去了原来那些笨重而 难看的体形,它们变
4、的更简洁,更加有用。机身和单曲面机翼都呈现 出象海贝、鱼和受波浪冲洗的石头所具有的自然线条。飞机的效率增 加了,比以前飞的更快,飞的更高。到了现代,科学高度进展但环境 破*、生态失衡、能源枯竭,人类意识到了重新熟悉自然,探讨与自 然更加和谐的生存方式的高度紧迫感,亦熟悉到仿生设计学对人类将 来进展的重要性。特殊是一九六年秋,在美国俄亥俄州召开了第一次 仿生学争论会,成为仿生学的正式诞生之日。此后,仿生技术取得了飞跃的进展,并获得了广泛的应用。仿 生设计亦随之获得突飞猛进的进展,一大批仿生设计作品如智能机器 人、雷达、声纳、人工脏器、自动掌握器、自动导航器等等应运而生。近代,科学家依据青蛙眼睛的
5、特别构造研制了电子蛙眼,用于 监视飞机的起落和跟踪人造卫星;依据空气动力学原理仿照鸭子头外 形而设计的高速列车;仿照某些鱼类所喜爱的声音来诱捕鱼的电子诱 鱼器;通过对萤火虫和海蝇地发光原理的讨论,获得了化学能转化为 光能的新方法,从而研制出化学荧光灯等等。仿生学的例子大全二篇苍蝇,是细菌的传播者,谁都厌烦它.可是苍蝇的楫翅(又叫平 衡棒)是自然 导航仪,人们仿照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,人们仿照它制成了蝇眼透镜 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,
6、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,它的用途许多.人类仿生的行为虽然早有雏型,但是在20世纪40年月以前, 人们并没有自觉地把生物作为设计思想和制造创造的源泉.科学家对 于生物学的讨论也只停留在描述生物体精致的结构和完善的功能上. 而工程技术人员更多的依靠于他们卓越的才智,辛辛苦苦的努力,进 行着人工创造.他们很少有意识的向生物界学习.但是,以下几个事实 可以说明:人们在技术上遇到的某些难题,生物界早在千百万年前就 曾消失,而且在进化过程中就已解决了,然而人类却没有从生物界得 到应有的启示
7、.在第一次世界大战时期,出于军事上的需要,为使舰艇在水下 隐藏航行而制造出潜水艇.当工程技术人员在设计原始的潜艇时,是 先用石块或铅块装在潜艇上使它下沉,假如需要升至水面,就将携带 的石块或铅块扔掉,使艇身回到水面来.以后经过改进,在潜艇上采纳 浮箱交替充水和排水的方法来转变潜艇的重量.以后又改成压载水舱, 在水舱的上部设放气阀,下面设注水阀,当水舱灌满海水时,艇身重量 增加使它潜入水中.需要紧急下潜时,还有速潜水舱,待艇身潜入水中 后,再把速潜水舱内的海水排出.假如一部分压载水舱充水,另一部分 空着,潜水艇可处于半潜状态.潜艇要起浮时,将压缩空气通入水舱排 出海水,艇内海水重量减轻后潜艇就可
8、以上浮.如此优越的机械装置 实现了潜艇的自由沉浮.但是后来发觉鱼类的沉浮系统比人们的创造 要简洁得多,鱼的沉浮系统仅仅是充气的鱼鳗.鳗内不受肌肉的掌握, 而是依靠分泌氧气进入膘内或是重新汲取膘内一部分氧气来调整鱼 膘中气体含量,促使鱼体自由沉浮.然而鱼类如此奇妙的沉浮系统,对 于潜艇设计师的启发和关心已经为时过迟了.声音是人们生活中不行缺少的要素.通过语言,人们沟通思想 和感商美丽的音乐使人们获得艺术的享受,工程技术人员还把声学 系统应用在工业生产和军事技术中,成为颇为重要的信息之一.自从 潜水艇问世以来,随之而来的就是水面的舰船如何发觉潜艇的位置以 防偷袭;而潜艇沉入水中后,也须精确 测定敌
9、船方位和距 离以利攻击.因此,在第一次世界大战期间,在海洋上,水面与水中敌 对双方的斗争采纳了各种手段.海军工程师们也利用声学系统作为一 个重要的侦察手段.首先采纳的是水听器,也称噪声测向仪,通过听测 敌舰航行中所发出的噪声来发觉敌舰.只要四周水域中有敌舰在航行, 机器与螺旋桨推动器便发出噪声,通过水听器就能听到,能准时发觉 敌人.但那时的水听器很不完善,一般只能收到本身舰只的噪声,要侦 听敌舰,必需减慢舰只航行速度甚至完全停车才能辨别潜艇的噪音, 这样很不利于战斗行动.不久,法国科学家郎之万(18721946)讨论 胜利利用超声波反射的性质来探测水下舰艇.用一个超声波发生器, 向水中发出超声
10、波后,假如遇到目标便反射回来,由接收器收至U.依据 接收回波的时间间隔和方位,便可测出目标的方位和距离,这就是所 谓的声纳系统.人造声纳系统的创造及在侦察敌方潜水艇方面获得的 突出成果,曾使人们为之赞叹不已.岂不知远在地球上消失人类之前, 蝙蝠、海豚早已对回声定位声纳系统应用自如了.生物在漫长的年月里就是生活在被声音包围的自然界中,它 们利用声音寻食,躲避敌害和求偶繁殖.因此,声音是生物赖以生存的 一种重要信息.意大利科学家斯帕兰捷很早以前就发觉蝙蝠能在完全 黑暗中任意飞行,既能躲避障碍物也能捕食在飞行中的昆虫,但是塞 住蝙蝠的双耳、封住它的嘴后,它们在黑暗中就寸步难行了.面对这些 事实,斯帕
11、兰捷提出了一个使人们难以接受的结论:蝙蝠能用耳朵与 嘴看东西.它们能够用嘴发出超声波后,在超声波接触到障碍物反 射回来时,用双耳接收到.第一次世界大战结束后,1920年,哈台认为 蝙蝠发出声音信号的频率超出人耳的听觉范围.并提出蝙蝠对目标的 定位方法与第一次世界大战时郎之万创造的用超声波回波定位的方 法相同.圆满的是,哈台的提示并未引起人们的重视,而工程师们对于 蝙蝠具有回声定位的技术是难以信任的.直到1983年采纳了电子 测量器,才完完全全证明蝙蝠就是以发出超声波来定位的.但是这对 于早期雷达和声纳的创造已经不能有所关心了.另一个事例是人们对于昆虫行为为时过晚的讨论.在利奥那 多达芬奇讨论鸟
12、类飞行造出第一个飞行器400年之后,人们经过长期 反复的实践,最终在1903年创造了飞机,使人类实现了飞上天空的幻 想.由于不断改进,30年后人们的飞机不论在速度、高度和飞行距离 上都超过了鸟类,显示了人类的才智和才能.但是在连续研制飞行更 快更高的飞机时,设计师又遇到了一个难题,就是气体动力学中的颤 振现象.当飞机飞行时,机翼发生有害的振动,飞行越快,机翼的颤振 越剧烈,甚至使机翼折断,造成飞机坠落,很多试飞的飞行员因而丧生. 飞机设计师们为此花费了巨大的精力讨论消退有害的颤振现象,经过 长时间的努力才找到解决这一难题的方法.就在机翼前缘的远端上安 放一个加重装置,这样就把有害的振动消退了.
13、可是,昆虫早在三亿年 以前就飞行在空中了,它们也毫不例外地受到颤振的危害,经过长期 的进化,昆虫早已胜利地获得防止颤振的方法.生物学家在讨论蜻蜓 翅膀时,发觉在每个翅膀前缘的上方都有一块深色的角质加厚区翼眼 或称翅痣.假如把翼眼去掉,飞行就变得荡来荡去.试验证明正是翼眼 的角质组织使蜻蜓飞行的翅膀消退了颤振的危害,这与设计师超群的 创造何等相像.假如设计师们先向昆虫学习翼眼的功用,获得有益于 解决颤振的设计思想,就可似避开长期的探究和人员的牺牲了.面对 蜻蜓翅膀的翼眼,飞机设计师大有相见恨晚之感!仿生学的例子大全三篇依据蜘蛛创造的雷达探测能马上探测出敌机的方向和间距,便 于传出警报,随后开展狙击。依据蚊虫复眼原理创造的蝇眼航空公 司数码相机一次能拍播1000好几张高清照片。天文学也是有能在无月光的夜里探测到气体簇射光源的蝇眼 光学设备。蝴蝶翅膀上面有很多凹坑,当太阳光照耀在蝴蝶翅膀上 的状况下,由于产生光的反射,人的眼睛见到的彩蝶是翠绿色的。钞票或银行信用卡上设定了许多凹坑,那样,不管伪钞有多么 的真实,都逃不过光学仪器的法眼。由荧光素和水等一些化学物质 混合而成的微生物灯源,可在充斥着可燃性煤层气的煤矿中当作拍照 闪光灯,且不简单点爆煤层气。以电鱼发电量人体器官为设计模型了世界上最早的伏打电池, 这类伏打电池被称为人工合成电人体器官。【仿生学的例子大全三篇】