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仿生學中鳥與飛機的關系

蒼蠅和令人討厭的飛船蒼蠅,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,仿生科學家根據蒼蠅嗅覺器官的結構和功能,仿制了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。從螢火蟲到人工冷光自從電燈發明以後,生活變得方便豐富多了。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中很多生物都能發電,僅魚類就有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?經過對電魚的解剖研究,終於發現電魚體內有壹個奇怪的發電器官。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。海蜇耳朵“燕子低飛下雨,蟬鳴天晴在雨中。”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。回答補充

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。回答補充

動物仿生學實例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。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。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”。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。回答補充

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。16.樹葉的排列與悉尼大劇院的建造17。潛艇與魚的沈浮18。聲納海豚19。雷達蝙蝠

其他答案

聲納童話~天空答案采用率:24.5% 2009年3月-15 10: 20動物:長頸鹿-宇航服魚-海底蝙蝠-雷達螢火蟲-電致發光蝴蝶-迷彩蒼蠅-飛船氣體分析儀植物:蒼。回答采納率:20.0% 2009-03-15 10:36我給妳28 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。根據鯊魚的特點,泳衣把阻力降到最低。18。飛機(鳥)19。潛水艇(魚)20。雷達(蝙蝠)21螢火蟲人工冷光22電魚伏特電池23鋸子鋸草24船漿魚上癮25雷達蝙蝠26響尾蛇紅外技術27視覺電影攝像機28迷彩變色龍回答補充

補充:1嗅覺靈敏的龍蝦為人們制作氣味探測器提供了壹種思路。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。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。回答補充

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。♂答案采納率:8.2% 2009-03-16-13:15根據章魚和水母的反推力,讓火箭飛起來。小蔡壹光盤2009-03-17-65438+潛艇設計師模仿魷魚的這壹功能,讀者設計魚雷誘餌。魚雷誘醋就像壹個袖珍潛艇,可以按照潛艇原來的航向航行,速度不變,還可以模擬噪音、螺旋拍、聲音信號、多普勒音調變化。正是這種生動的表演,讓人難以分辨敵潛艇或被攻擊的魚雷是真是假,最終使潛艇逃脫。蜘蛛和裝甲生物學家發現,蜘蛛絲的強度是同體積鋼絲的5倍。受此啟發,英國劍橋的壹家科技公司嘗試制造類似蜘蛛絲的高強度纖維。用這種纖維制成的復合材料可用作防彈背心、防彈車、坦克和裝甲車等結構材料。長頸鹿和長頸鹿是目前世界上最高的動物。他們的大腦和心臟之間的距離約為3米,血液由高達160~260毫米汞柱的血壓送到大腦。壹般分析認為,長頸鹿低頭喝水時,大腦的位置低於心臟,大量血液會湧入大腦,使血壓更加升高,所以長頸鹿喝水時會死於腦充血或血管破裂等疾病。但是長頸鹿身上包裹的厚厚的皮膚緊緊束縛著血管,限制了血壓。飛機設計師和航空生物學家根據長頸鹿皮膚的原理設計了壹種新穎的“抗荷服”,從而解決了超高速戰鬥機飛行員突然加速爬升時大腦缺血帶來的疼痛。這個“抗荷服”裏有壹個裝置,可以在飛機加速時壓縮空氣,還可以對血管產生相應的壓力,比長頸鹿的厚皮要好。鯨魚和潛艇的“鯨背效應”。當代核潛艇可以在冰海下潛水很長時間,但如果在冰下發射導彈,必須破冰上浮,這是壹個力學問題。潛水專家受到鯨魚每10分鐘就要破冰呼吸的啟發。在潛艇頂部凸出的指揮臺圍板和上層建築方面,他們加強了材料強度,模擬了鯨背,真正做到了破冰時的“鯨背效應”。蝴蝶和衛星的溫度控制系統衛星在太空旅行時,受到太陽光的強烈輻射,衛星溫度會高達200攝氏度。在陰影區,衛星的溫度會下降到零下200攝氏度左右,容易烘烤或凍結衛星上的精密儀器,這壹度讓航天科學家傷透了腦筋。後來,人們受到蝴蝶的啟發。原來蝴蝶的身體表面長了壹層微小的鱗片,這些鱗片有調節體溫的作用。每當氣溫升高,陽光直射時,鱗片自動張開,減少太陽的輻射角度,從而減少對太陽熱能的吸收;當外界溫度下降時,鱗片自動閉合緊貼體表,讓陽光直射鱗片,從而將體溫控制在正常範圍內。經過研究,科學家們為人造地球衛星設計了壹種類似蝴蝶鱗片的溫度控制系統。小龍2009-03-17 19:12蝴蝶五彩斑斕的顏色很突兀,比如月亮條紋很重的蝴蝶,棕色葉脈的蝴蝶,尤其是熒光翅膀的蝴蝶。後來,它在陽光下變成金色、綠色和藍色。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,企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,用蝴蝶般的迷彩覆蓋軍事設施。因此,盡管德軍努力,列寧格勒的軍事基地依然完好無損,為贏得最後的勝利奠定了堅實的基礎。根據同樣的原理,後來人們生產了迷彩服,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,嚴重影響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來調節體溫的啟發,科學家們將衛星的溫度控制系統制作成百葉窗樣式,具有不同的輻射和散熱能力。在每個窗口的旋轉位置安裝了壹根對溫度敏感的金屬線,可以隨著溫度的變化調節窗口的開啟和關閉,從而保持衛星內部溫度恒定,解決了航天工業的壹大難題。甲蟲甲蟲在自衛時能噴射出帶有惡臭的高溫液體“炮彈”,以迷惑、刺激和嚇唬敵人。科學家解剖後發現,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。二酚和雙氧水流入第三室與生物酶混合發生化學反應,在100℃瞬間變成毒液,迅速噴出。這壹原理目前已應用於軍事技術。二戰期間,德國納粹根據這壹機理制造了壹種功率巨大、性能安全可靠的新型發動機,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。英國倫敦被炸時損失慘重。美國軍事專家受甲蟲噴灑原理啟發,研發出先進的二元武器。這種武器將兩種或兩種以上能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液。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只有6%。人們模仿螢火蟲發光原理制作的冷光源,可以提高發光效率十倍以上,大大節約能源。此外,壹種基於甲蟲表觀運動響應機制的空對地速度計已經成功應用於航空。蜻蜓-直升機蝙蝠-雷達鳥-飛機螢火蟲-人工發光電魚-伏特電鰩-小型氣體分析儀水母-水母耳朵風暴預報員青蛙-電子蛙眼藍藻-光解水魚鰭的仿生裝置-槳螳螂臂、鋸齒草-鋸蒼耳植物-尼龍扣壁虎腳趾-可以重復。

蝴蝶五顏六色的顏色很突兀,尤其是長著熒光翅膀的蝴蝶。後來,在陽光下,它由金色變成綠色,有時由紫色變成藍色。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,企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,用蝴蝶般的迷彩覆蓋軍事設施。因此,盡管德軍努力,列寧格勒的軍事基地依然完好無損,為贏得最後的勝利奠定了堅實的基礎。根據同樣的原理,後來人們生產了迷彩服,大大減少了戰鬥中的傷亡。甲蟲甲蟲在自衛時可以噴射惡臭的高溫液體迷惑、刺激和恐嚇敵人。科學家解剖後發現,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。二酚和雙氧水流入第三室與生物酶混合發生化學反應,在100℃瞬間變成毒液,迅速噴出。這壹原理目前已應用於軍事技術。二戰期間,德國納粹為滿足戰爭需要,將其安裝在巡航導彈上,使其飛得更快、更安全、更穩定,提高了命中率。英國倫敦被炸時損失慘重。。人們模仿螢火蟲發光原理制作的冷光源,可以提高發光效率十倍以上,節約能源。天鷹大俠的回答采用率:16.0% 2009-03-24 21.30神七的宇航服是蝦皮做的;潛艇的上浮和下潛是根據魚肚子裏的氣泡做出的;雷達和蝙蝠;聲納和海豚。鏡像回答采納率:7.4% 2009-03-28 17:28聲納和雷達是仿生學的典型例子。