『壹』 生活中的仿生學有哪些
仿生學現象簡表 1.從令人討厭的蒼蠅身上,仿製成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。已經被安裝在宇宙飛船的座艙里,用來檢測艙內氣體的成分。 2.從螢火蟲到人工冷光; 3.從電魚到伏特電池; 4.水母的順風耳,仿照水母耳朵的結構和功能,設計了水母耳風暴預測儀,能提前15小時對風暴作出預報,對航海和漁業的安全都有重要意義。 5.人們根據蛙眼的視覺原理,已研製成功一種電子蛙眼。這種電子蛙眼能像真的蛙眼那樣,准確無誤地識別出特定形狀的物體。把電子蛙眼裝入雷達系統後,雷達抗干擾能力大大提高。這種雷達系統能快速而准確地識別出特定形狀的飛機、艦船和導彈等。特別是能夠區別真假導彈,防止以假亂真。 電子蛙眼還廣泛應用在機場及交通要道上。在機場,它能監視飛機的起飛與降落,若發現飛機將要發生碰撞,能及時發出警報。在交通要道,它能指揮車輛的行駛,防止車輛碰撞事故的發生。 6.根據蝙蝠超聲定位器的原理,人們還仿製了盲人用的「探路儀」。這種探路儀內裝一個超聲波發射器,盲人帶著它可以發現電桿、台階、橋上的人等。如今,有類似作用的「超聲眼鏡」也已製成。 7.模擬藍藻的不完全光合器,將設計出仿生光解水的裝置,從而可獲得大量的氫氣。 8.根據對人體骨胳肌肉系統和生物電控制的研究,已仿製了人力增強器——步行機。 9.現代起重機的掛鉤起源於許多動物的爪子。 10.屋頂瓦楞模仿動物的鱗甲。 11.船槳模仿的是鴨的蹼。 12.鋸子學的是螳螂臂,或鋸齒草。 13.蒼耳屬植物獲取靈感發明了尼龍搭扣。 14.嗅覺靈敏的龍蝦為人們製造氣味探測儀提供了思路。 15.壁虎腳趾對製造能反復使用的粘性錄音帶提供了令人鼓舞的前景。 16.貝用它的蛋白質生成的膠體非常牢固,這樣一種膠體可應用在從外科手術的縫合到補船等一切事情上。 17.樹葉的排列和悉尼大劇院的建設。 18.潛水艇和魚的沉浮。 19.響尾蛇能感知附近動物的體溫而准確捕獲獵物和紅外製導空對空響尾蛇導彈。 20.人們根據章魚發明煙霧彈。 21.根據蛋殼發現拱形的承受力量。 22.飛機飛行時產生的劇烈抖動是根據蜻蜓改善的。 23.變色衣服是學習蝴蝶上的鱗片。 24.防水衣服是仿荷葉造的。 25.滑鼠是仿老鼠的。 26.從長頸鹿將血液通過長長的頸從到頭部中得到啟示,設計出特殊的器械,使宇航員在失重狀態下,體內的血液也能正常輸送到離心臟較遠的下肢。 27.從鯨特殊的形體「流線體」得到啟示,改進了船體設計,提高了航行速度。 28.模仿袋鼠跳躍,發明越野車。 29.模仿某些貝殼製成外殼堅硬的坦克。 30.從魚類在水中自由升降得到啟示,發明了潛水艇。 31.模仿袋鼠的育兒袋,發明了育兒箱。 32.根據蝴蝶發明了迷彩服 來自網路
『貳』 生活中有哪些東西是由仿生學發明的
1、人工冷光
科學家通過螢火蟲的光,發明了一種不傷眼的光人工冷光。由於這種光沒有電源,不會產生磁場,因而,可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作。
2、水母耳風暴預測儀
海上風暴來臨之前,海浪與空氣摩擦產生8~13HZ的次聲波,人耳無法聽到,而水母特殊的聽覺系統可以聽到這種聲音。科學家通過研究,仿照水母的聽覺系統,發明了水母耳風暴預測儀。
3、尼龍搭扣
據說1948年的一天,瑞士發明家喬治喜歡帶著狗外出散步,有一次散步回家,發現自己褲腿上和狗身上都粘滿了一種草籽。草籽粘在狗毛上很牢,要花一定功夫才能把草籽拉下來。喬治感到很奇怪,他運用了敏銳的觀察力,用放大鏡仔細觀察這種草籽。
終於發現,草籽的纖維與狗毛是交叉在一起的,他想,如果採用這兩種形狀的結構不就可以發明一個搭扣嗎?從此,人們的生活中多了一個好幫手——喬治發明的尼龍搭扣。今天,我們穿的鞋有的就是用尼龍搭扣扣上的,背的書包有的也是用尼龍搭扣扣上的。
4、探路儀
根據蝙蝠超聲定位器的原理,人們還仿製了盲人用的「探路儀」。這種探路儀內裝一個超聲波發射器,盲人帶著它可以發現電桿、台階、橋上的人等。如今,有類似作用的「超聲眼鏡」也已製成。
5、電子蛙眼
電子蛙眼還廣泛應用在機場及交通要道上。在機場,它能監視飛機的起飛與降落,若發現飛機將要發生碰撞,能及時發出警報。
『叄』 仿生學的應用
模仿海豚厚皮的船體;聲納、雷達和醫學超聲成像模擬動物回聲定位等等。
仿生學的研究往往強調實現自然界中發現的功能,而不是模仿生物結構。例如,在計算機科學中,控制論試圖對智能行為中固有的反饋和控制機制進行建模,而人工智慧則試圖對智能功能進行建模,而不管它可以通過何種特定方式實現。
有意識地復制來自自然有機體和生態系統的例子和機制是一種基於案例推理的應用形式,將自然本身視為已經有效的解決方案資料庫。支持者認為,對所有自然生命形式施加的選擇壓力可以最大限度地減少和消除失敗。
雖然幾乎所有的工程可以說是一種形式仿生學,這一領域的現代起源通常被認為是富勒和其後來編纂一所房子或研究領域的珍妮·班娜斯。
在動物群或植物群中通常存在三個生物學水平,在此之後可以對技術進行建模:
1、模仿自然的製造方法
2、模仿自然界中發現的機制(魔術貼)
3、研究從組織原則生物的社會行為,如植絨行為鳥類,優化螞蟻覓食和蜜蜂覓食和群體智能(SI)的一個基於行為的魚群。
例子
1、在機器人學中,仿生學和仿生學被用來將動物移動的方式應用到機器人的設計中。BionicKangaroo基於袋鼠的運動和生理學。
2、魔術貼是最著名的仿生學例子。1948年,瑞士工程師喬治·德·梅斯特拉爾(GeorgedeMestral)正在清理他的狗散步時撿到的毛刺時,他意識到毛刺的鉤子是如何粘在毛皮上的。
3、19世紀之交,伐木工刀片的角形鋸齒設計用於砍伐樹木,當時它仍然是手工完成的,它是根據對木穴甲蟲的觀察建模的。它徹底改變了這個行業,因為刀片在砍伐樹木時工作得更快。
4、貓眼反射器是珀西·肖在研究貓眼機理後於1935年發明的。他發現貓有一個反射細胞系統,稱為絨氈層lucim,它能夠反射最微小的光。
『肆』 生活中有哪些仿生學
1、蝙蝠會釋放出一種超聲波,這種聲波遇見物體時就會反彈回來,而人類聽不見。雷達就是根據蝙蝠的這種特性發明出來的。在生活中各種地方都會用到雷達,例如:飛機、航空等。
2、原來在藍色的海洋上,由空氣和波浪摩擦而產生的次聲波,是風暴來臨之前的預告。這種次聲波,人耳是聽不到的,而對水母來說卻是易如反掌。科學家仿照水母耳朵的結構和功能,設計了水母耳風暴預測儀,相當精確地模擬了水母感受次聲波的器官。
3、蛋殼呈拱形,跨度大,包括許多力學原理。雖然它只有2mm的厚度,但使用鐵錘敲砸也很難破壞它。建築學家模仿它進行了薄殼建築設計。
4、蒼蠅的後翅退化成一對平衡棒。當它飛行時,平衡棒以一定的頻率進行機械振動,可以調節翅膀的運動方向,是保持蒼蠅身體平衡的導航儀。
科學家據此原理研製成一代新型導航儀——振動陀螺儀,大大改進了飛機的飛行性能,可使飛機自動停止危險的滾翻飛行,在機體強烈傾斜時還 能自動恢復平衡,即使是飛機在最復雜的急轉彎時也萬無一失。
(4)我們生活中哪些地方用到仿生學擴展閱讀:
生活中仿生學的相關研究:
1、力學仿生
是研究並模仿生物體大體結構與精細結構的靜力學性質,以及生物體各組成部分在體內相對運動和生物體在環境中運動的動力學性質。
例如,建築上模仿貝殼修造的大跨度薄殼建築,模仿股骨結構建造的立柱,既消除應力特別集中的區域,又可用最少的建材承受最大的載荷。軍事上模仿海豚皮膚的溝槽結構,把人工海豚皮包敷在船艦外殼上,可減少航行揣流,提高航速;
2、分子仿生
是研究與模擬生物體中酶的催化作用、生物膜的選擇性、通透性、生物大分子或其類似物的分析和合成等。例如,在搞清森林害蟲舞毒蛾性引誘激素的化學結構後,合成了一種類似有機化合物,在田間捕蟲籠中用千萬分之一微克,便可誘殺雄蟲。
參考資料來源:網路-仿生學