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1. 仿生學是一門既古老又年輕的學科。
2.人們研究生物的結構和功能原理,並根據這些原理發明新的裝置、工具和技術,創造適合生產、學習和生活的先進技術。
3. 仿生學一詞是由美國人斯蒂爾於 1960 年根據拉丁語“bios(生活方式的意思)”和單詞“nlc”(“與......自然的意義)” 該術語僅在 1961 年左右開始使用。 仿生學是一門學科,旨在實現並有效地應用工程中的生物功能,以達到某些生物體迄今為止優於任何人造機器的程度。
例如,生物體的結構和功能,如資訊接收(感覺功能)、資訊傳遞(神經功能)和自動控制系統,極大地啟發了機械設計。 可以舉出仿生的例子,例如將海豚的體型或結構(允許游泳時身體表面沒有湍流)應用於潛艇設計原則。
4.再比如,蒼蠅是細菌的傳播者,一般被歸類為害蟲,但蒼蠅的翅膀是天生的領航員。 而且,它的眼睛是一種“複眼”,由3000多隻小眼睛組成,人們模仿它來製作“蒼蠅的眼鏡”。 “蒼蠅眼鏡片”是一種新型的光學元件,用途廣泛。
“蒼蠅眼鏡頭”是由成百上千個整齊排列和組合的小鏡頭製成的,可以作為鏡頭製作“蒼蠅眼相機”,一次可以拍攝數千張相同的照片。 這些相機已被用於印刷版和電子計算機微小電路的批量複製,大大改善了人體工程學和質量。
5.仿生學也被認為是一門與控制論密切相關的學科,控制論主要是一門比較生命現象和力學原理進行研究和解釋的學科。
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1 被乙隻討厭的蒼蠅模仿,成功模仿了一台非常奇特的小型氣體分析儀。 它已安裝在太空飛行器的駕駛艙內,以檢測機艙內氣體的成分。
2。從螢火蟲到人造冷光;
3。帶伏特電池的電動魚;
4。水母順風耳,模仿水母耳的結構和功能,設計了水母耳風暴儀器,可以提前15小時預測風暴,對航行和漁業安全具有重要意義。
5。根據青蛙眼的視覺原理,人們已經成功研製出電子青蛙眼。 這種電子青蛙眼可以識別特定形狀的物體,其精度與真正的青蛙眼相同。
在雷達系統中安裝電子蛙眼後,雷達的抗干擾能力大大提高。 該雷達系統可以快速準確地識別飛機、艦船、飛彈等的特定形狀。 特別是,它可以區分真假飛彈,防止真與真混淆。
電子青蛙眼也廣泛應用於機場和交通幹道。 在機場,它可以監控飛機的起飛和降落,如果檢測到飛機即將相撞,可以發出警報。 在交通幹道中,它可以指導車輛的行駛,防止車輛碰撞的發生。
6。根據蝙蝠超聲定位儀的原理,人們也模仿盲人的“探路者”。 該探路者配備了乙個超聲波發射器,盲人可以攜帶該發射器來發現電線桿、台階、橋梁等上的人。 今天,具有類似效果的“超聲波眼鏡”也被製造出來。
7。乙個模仿藍藻的不完全光合作用器將被設計成仿生光解水,從而獲得大量的氫氣。
8。基於對人體骨骼肌肉系統和生物電控制的研究,已經模仿了一種人體增強器——一種步行機器。
9。現代鶴的鉤子起源於許多動物的爪子。
10。屋頂波紋屋頂模仿動物的鱗甲。
11。槳模仿魚的鰭。
12。鋸子學習螳螂手臂或鋸草。
13。Xanthium 受到啟發發明了魔術貼。
14。嗅覺敏銳的龍蝦為人們製作氣味探測器提供了想法。
15。壁虎腳趾為製造可以反覆使用的膠帶提供了令人鼓舞的前景。
16。貝類從其蛋白質中產生的膠體非常堅固,可用於從手術縫合到船舶維修的所有用途。
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蒼蠅---小型氣體分析儀:根據蒼蠅嗅覺器的結構和功能,它被模仿為一種非常奇特的小型氣體分析儀。
電魚-伏特電池:19世紀初,義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特電池。
Jellyfish ---Jellyfish Ear Storm Instrument:仿生學根據水母耳朵的結構和功能設計了 Jellyfish Ear Storm 儀器,它非常準確地模擬了水母感知次聲波的器官。
螢火蟲-螢光燈:上世紀40年代,人們根據對螢火蟲的研究發明了螢光燈。
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鳥類對仿生學的貢獻。
從始祖鳥出現到現在,在億萬年的漫長進化過程中,鳥類形成了許多有效的導航、識別、計算、能量轉換等系統,其靈敏度、效率、準確性和抗旱性令人驚嘆。 研究這些結構和功能原理及其模擬以改進現有或創造新的機器、儀器和工藝是仿生學研究的重要組成部分。
鳥類的飛行能力很強,當然現代飛機在許多效能上遠遠超過鳥類,但在節約能源方面,它們在靈巧性上相形見絀。 例如,乙隻鳥在海洋上連續飛行 4,000 多公里並減掉公斤; 小蜂鳥不僅可以垂直起伏,而且在吸蜜時還可以採取直立的姿勢,懸掛在空中自由進退,非常靈活。 這些特殊功能的研究和使用將進一步提高飛機的效能。
例如,野鴨可以在9500公尺的高度悠閒地飛行,而人們到達4500公尺時已經感到呼吸困難。 研究鳥類為什麼在稀薄的空氣條件下仍能保持腦血管暢通,對於人類在氧氣供應不足的環境中正常生活和延長壽命具有重要意義。
鴿子對仿生學做出了巨大貢獻。 它的腿上有乙個小而靈敏的特殊結構,人們根據它的原理模仿一種新儀器,使預報更加準確。 由於視網膜中存在 6 個功能特異性神經節細胞,它的眼睛具有特殊的識別能力
葉片亮度檢測儀、普通邊緣檢測儀、凸邊檢測儀、方向檢測儀、垂直邊緣檢測儀、水平檢測儀等,人們模仿其視網膜上的細胞結構製作成鴿眼電子模型,雖然結構沒有它那麼複雜和完善,但安裝在預警雷達上,應用於電子計算機處理相關資料具有廣闊的前景。
海水佔地球水總量的97%。 目前海水人工淡化裝置龐大,結構複雜,能耗高。 然而,海鷗和信天翁等海鳥可以通過眼睛附近的鹽腺將飲用的海水中的鹽分排出,一旦模擬了這種功能,人類利用海洋的前景將更加廣闊。
此外,人們正在開發基於鷹眼結構的鷹眼系統飛彈,它可以自動發現和識別目標,並在飛越目標時跟蹤攻擊。
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人們發明了以企鵝為原型的雪地摩托,蒼蠅發明了蒼蠅鏡片。
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蜂窩由乙個整齊排列的六角形稜柱形小蜂箱組成,每個小蜂巢的底部由三顆相同的鑽石組成,這些結構與現代數學家精確計算的菱形鈍角和銳角完全相同,是最經濟的結構,容量大且極強, 這讓許多專家感到驚訝。人們模仿其結構,利用各種材料製作蜂窩夾芯結構板,強度高、重量輕、不易傳聲、導熱,是建造和製造穿梭機、宇宙飛船、人造衛星等的理想材料。 蜜蜂複眼的每只眼睛都排成一排,偏振鏡對偏振光的方向敏感,可以使用太陽準確定位。
基於這一原理,科學家們已經成功研製出偏振光導航儀,長期以來在導航中得到了廣泛的應用。
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