科学·技术·社会　动物与仿生

1、动物和仿生学、仿生学是什么？ 仿生学是模仿生物建设技术装置的科学，是上世纪中期首次出现的新边缘科学。 将仿生学研究生物体的结构、功能和工作原理移植到工程技术中，发明性能优良的机器、装置和机器，创造新的技术。 简单来说，就是吸收其他动物和植物上的优点并应用于技术。 萤火虫的人工冷光，萤火虫和冷光，科学家的研究表明萤火虫的发光器在腹部。 该发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成。 发光层有数千个发光细胞，它们含有荧光素酶和荧光素酶两种物质。 荧光素酶表示，荧光素酶在细胞内水分的参与下，在氧化的同时发出荧光。 萤火虫的发光实质上是将化学能转化为光能的过程。 早在40年代，根据萤火虫的研究制作荧光灯

2、，人类的照明光源发生了很大的变化。 1、长颈鹿和宇航员失重的现象是，长颈鹿能够通过长颈鹿的脖子将血液输送到头部是因为长颈鹿的血压很高。 测量显示长颈鹿的血压是人类正常血压的两倍。 为什么这么高的血压不会让长颈鹿脑溢血而死亡呢？这和长颈鹿的身体结构有关。 首先，长颈鹿血管周围的肌肉非常发达，可以压缩血管控制血流量的同时长颈鹿的腿部和全身的皮肤和筋膜紧张，有助于下肢的血液向上逆流。 科学家由此启发，在训练航天员期间，航天员将利用该仪器每天锻炼数小时，设置防止航天员血管周围肌肉退化的特殊仪器。 宇宙飞船发射时，科学家根据长颈鹿紧张的皮肤可以控制血管压力的原理，开发了飞行服“承载服”。 抗负荷服装有充

3、气装置，随着航天器的速度加快，抗负荷服填充一定量的气体，使血管产生一定的压力，可以保持宇航员的血压正常。 另外，宇航员腹部下方的部位被安装在排气的密封装置中，能够降低宇航员腿部的血压，有助于将身体上部的血液输送到下肢。 雷达是一种魔法电器，根据电磁波的往返时间来测量电阻物的距离。 雷达是谁发明的？ 芬克的雷达机器说：“雷达的发明不能专门用于某科学家，是很多无线电工程师努力研究和调整的。” 战争期间，美国麻省理工大学有500名科学家和工程师致力于雷达的研究。 不可思议的是，在自然界中，神为某种动物准备的雷达是可以找到的。 在一九四七年一月号的英国热心学习杂志上，科学家B. Vesey-Fitzg

4、erald发表了一篇很有趣的文章，蝙蝠在黑暗中如何指导自己的飞行，无论多么黑暗，在多么狭小的地方，为什么从不碰壁？ 雷达和蝙蝠怎么知道前面没有障碍呢？ 关于此事，两位美国生物学家格里芬和加兰包在1944年已经证明，蝙蝠可以避免冲突，薯一种天然雷达，只是声波代替电磁波，在原理方面完全相似。 从蝙蝠口发出很高频率的声波，超出人类的听觉范围，两位科学家携带特殊的电力设备，记录了蝙蝠飞行时产生的高频声波。 声波撞击墙壁，必然会折回，耳膜识别障碍物的距离很近，可以向合适的方向飞行。 因为蝙蝠发射声波也像雷达一样，非常短的时间并且非常规则，而且对于每个蝙蝠具有唯一的频率，所以蝙蝠能够分辨出自己的声音，不会

5、发生扰动。 因此，在蝙蝠飞行时，多张开嘴，闭上嘴，就会失去指挥作用，塞住耳朵就会撞到墙壁，不能飞行。 这个有趣的实验，打破了那个秘密。4、龟壳背甲呈弧形，跨度大，包含多种力学原理。厚度只有2 mm，用锤子敲打也不易损坏。 建筑学家模仿那个进行了薄壳建筑的修订。 这样的建筑有很多优点。 材料少，宽，结实耐用。 薄薄的壳层建筑不全是拱形的，世界闻名的悉尼歌剧院就像泊港的群帆一样。 龟壳和薄壳的建筑物，蜻蜓和直升机，蜻蜓通过翅膀的振动产生与周围大气不同的局部不稳定的气流，利用气流产生的涡流使自己上升。 蜻蜓能以小推力飞行，不仅能飞向前方，还能飞向后方和左右两侧，其前方飞行速度可达72公里/小时。 另

6、外，蜻蜓飞行行为简单，只用两对翅膀不停地敲打。 科学家在这个构造基础上成功开发出了直升飞机。 飞机在高速飞行中经常发生剧烈的振动，有时也会折断翅膀引起飞机事故。 蜻蜓依靠加重的翅膀，在高速飞行时平安无事，所以仿照蜻蜓，在飞机的两翼加上平衡重，解决了高速飞行引起的振动这个棘手的问题。 为了研究滑翔和碰撞的空气动力学及其飞行效率，开发了一种用四叶驱动、远程水平仪控制的机动翼(翼)模型，首次在风洞内测量了各飞行残奥计。 第二个模型试图安装以更快的频率飞行的机翼，使之达到每秒18次的振动速度。 特点是，该模型采用了能够调节前后两组机翼之差的装置。 6、蜘蛛和装甲生物学家发现蜘蛛丝的强度相当于同体积钢丝

7、的5倍。 受此启发，英国剑桥的一家技术公司试图制造蜘蛛丝般的高强度纤维。 用这种纤维制成的复合材料可以用作防弹背心、防弹背心车、坦克装甲车等的构造材料。 蜘蛛和装甲、鲸鱼和潜水艇的“鲸背效应”现代原子能潜水艇可以长时间潜入冰海下，但是在冰下发射导弹时必须破冰浮上来，遇到了力学上的问题。 潜艇专家从鲸鱼每隔10分钟必须破冰的呼吸中得到启发，在潜艇顶部突出的指挥台壳和上层建筑方面，强化材料力和外形进行仿鲸背部的处理，还是得到了破冰时的“鲸背效应”。 7、鲸鱼和潜艇，青蛙和电子眼，为了弄清为什么青蛙要等蛾起飞才开始攻击，仿生学家对青蛙进行了特殊的实验研究。 原本蛙眼视网膜的神经细胞分为5种，一种只对

8、颜色有反应，另外4种只对运动目标的某些特征有反应，分解的特征信号可以传输给脑视觉中枢视盖。 顶盖有四层神经细胞，第一层是对运动目标的对比度做出反应的第二层是可以抽出目标唾沫的第三层，只显示目标周围的边缘，第四层只是目标的暗前缘的明暗变化。 这四层的特征就像四张透明纸上的画一样，重叠就是完整的图像。 因此，在飞得很快的各种形状的小动物中，青蛙很快就能识别出它最喜欢的苍蝇和蛾子，对其他飞的东西和静止的东西没有反应。 阐明了蛙眼的原理和结构，仿生发明了电子蛙眼。 鲨鱼和游泳衣，10，其他鲨鱼皮游服布料主要采用称为铜环树脂薄膜的新型高新技术产品，具有非常强的弹性和伸展性，它能更好地紧固人体外形，尽量创

9、造流线形效应，同时压缩肌肉，减少肌肉在水中的晃动鲨鱼皮泳衣是将仿生学理论和流体力学理论应用于体育领域的尝试，有专家认为比基尼诞生后泳衣的设计又是一次跨时代的革命。 世界大会上顶尖的名人之差往往在毫厘之间，如果鲨鱼皮能真正取得第一的成绩，现在的世界记录因其影响而形象相似。、仿生设计，宝马H2R氢燃料汽车最高达300.175公里。 当然，极其发挥的空气动力学是实现这一高速的重要因素。 BMWh2r的外观和设计灵感来源于海豚和企鹅的低电阻体。 圆筒的前面，收纳的尾部，极小的正前线，达到了其0.21的阻力系数。 球的阻力系数是0.50。 鱼、海豚、企鹅流线的品质优化，来自蝙蝠的超声波撞击障碍物后会反射

10、，迅速判断前方是怎样的物体、距离有多远、是食物、树干还是敌人，决定攻击或回避。 经过蝙蝠和超声波、蝙蝠的揭示，人类发明了声纳，即超声波距离修正，在各领域中使用，发挥了重要的作用。 螳螂手臂上的锯子有一次鲁班进山砍树时，不小心手被野草的叶子割破了。 他拿起叶子轻轻地摸了摸。 原来叶子两边长着尖利的牙齿。 他的手被这些小牙齿割破了。 他又在野草上有一只大蝗虫，两个大板牙上也排列着很多小牙，很快就能把叶子磨碎的吕班就从这两件事得到了启发。 他想，如果是这样的齿状工具，不就能砍树了吗？ 于是，他经过多次实验，终于发明了锐利的锯，大大提高了工作效果。 电鱼螺栓电池的电鱼体内有一个奇怪的发电器官。 这些发

11、电机由被称为电板和电盘的半透明圆板细胞构成。 电鱼的种类不同，发电机的形状、位置、电板的数量也不同。 鳗鱼发电机呈棱形，位于尾部脊椎两侧肌肉中的鲫鱼发电机如平肾，排列在身体中线两侧，共有200万片电板的鲫鱼发电机起源于某腺体，位于皮肤与肌肉之间，约有500万片电板。 各个电路板产生的电压微弱，但由于电路板多，所以产生的电压大。 19世纪初，意大利物理学家博尔特以电鱼发电器官为模型，修订了世界上最早的电池。 猪鼻防毒面具在第一次世界大战中，在伊普莱战役(1915.4.22 )中，德军向英法联军阵地投放氯气(毒气，今天自来水有时用氯气消毒)，结果英法联军15000人中毒，其中5000人死亡。 打扫战场时，发现战场上许多家禽家畜飞禽中毒死亡，只有老猪活跃跳跃平安，这引起英法联军司令部的极大关注。 他们派出了最优秀的化学家进行实地考察。 为了揭开秘密，化学家们围着猪和羊等放出氯气，进行了在远处用望远镜观察的实验。 结果老猪的嗅觉比其他家畜好，他们更早闻到毒气的臭味，所以拼命地试图逃跑。 逃不掉的时候，他们用强壮的钢铁嘴(猪鼻)拼命地拱起地面，放松地面后，他们把大鼻子放进了软土里。 毒气散落后，其他家畜中毒死亡，老猪慢慢地把大鼻子从