仿生學 人類通過從動物身上得到的啟發發明了很多東西

2022-05-04 02:36:03 字數 1280 閱讀 6525

動物和人有著千絲萬縷的聯絡,「仿生學」就是人類從動物身上獲取靈感進行創造發明的一門先進科學。人類通過從動物身上得到的啟發發明了很多東西。

小巧的蜂鳥不僅能垂直起落,而且在吮吸花蜜時能取直立姿勢,懸在空中進退自如;野鴨能悠然自得地飛行在9500公尺的半高空;鴿子能夠感受**;海鷗、信天翁這些海鳥卻可以通過眼睛附近一條鹽腺把喝下去的海水中的鹽分排出;鷹在高空具有超強的視力……

那麼,人類能從鳥類身上模仿出這些功能嗎?

從始祖鳥的出現到現在,在這億萬年的漫長進化過程中,鳥類形成了許多卓有成效的導航、識別、計算、能量轉換等系統,其靈敏性、高效性、準確性、抗乾旱性都另人驚嘆不已。人們研究這些結構和功能原理並加以模擬,用來改善現有的或創造新的機械、儀器、工藝,這就是仿生學研究的一項重要內容。

仿生學是2023年正式誕生的一門綜合的邊緣科學。目前,仿生學的研究,著重了下列幾個方面。

感覺器官的訪生。根據生物的感覺器官,來研製能夠接受、記錄和測定訊號的裝置。特別是各種有關視覺、聽覺、嗅覺、觸覺以及包括冷熱、痠痛、振動和平衡等等感覺方面的新穎感測器。

生物的各種感覺器官,經過千萬年的錘練,無論在選擇性、適應性、靈活性、靈敏度、抗干擾性、微型化等方面,和我們目前各種自動裝置中的感測器相比較,都優越得多。

自組織系統和神經元的訪生。主要是為了研製新穎的自動控制系統。生物控制器官的研究,重點是大腦系統,揭開它的秘密,對創造人工的資訊發射、按收、傳送、加工和貯藏等裝置,是非常有益的。

生物運動器官的仿生。例如肌肉是乙個高效率的發動機,它把化學能變換為機械能,其效率在80%左右,而近代汽輪發電機系統的效率—殿只在40%左右。據報道,一種用聚丙烯酸製成的「人造肌肉」已經問世,它的應用遠景是廣闊的,如用於宇航來控制宙飛船;通過人造肌肉,也可以利用河水與海水之間存在著的天然的化學能差,來獲得大量的廉價的機械能。

生物力學的仿生。科學工作者在研究鳥類、昆蟲、魚類等結構的基礎人已經創造了模擬各種生物在陸上、空中、水裡的運動器官。如可供實用的撲冀機;模仿膝關節的液壓系統;能提高魚雷航速的人工海豚皮;以及模仿袋鼠在沙漠運動形式的無輪汽車(跳躍機)等。

醫學的仿生。為延長人類的壽命和戰勝衰老、疾病而重點研究的人工器官、人工調節器以及用優生學**疾病等,也已經開展了深入研究。動物定向和導航的仿生如海啄、蝙蝠等的超聲定位;響尾蛇、銅頭蛇的熱定位;電鰻和某些昆蟲的電磁定位以及研究鳥類的遷飛和魚、龜、鯨等的洄游機理,從而在改進近程定位和導航及通訊技術等諸方面有的已經應用於生產、生活和軍事上,有的還在研製中。

在「人-機」關係的仿生學方面,如何使機器「生物化」,已引起了人們的極大興趣。

總之,人類通過從動物身上得到的啟發發明了很多東西,仿生學是一門方興未艾的科學技術,其前景是十分光輝奪目的。

仿生學例子

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仿生學的例子

甲炮蟲甲炮蟲自衛時,可噴射出具有惡臭的高溫液體 炮彈 以迷惑 刺激和驚嚇敵害。科學家將其解剖後發現甲蟲體內有3個小室,分別儲有二元酚溶液 雙氧水和生物酶。二元酚和雙氧水流到第三小室與生物酶混合發生化學反應,瞬間就成為100 的毒液,並迅速射出。這種原理目前已應用於軍事技術中。蜻蜓蜻蜒通過翅膀振動可產...