仿生学
仿生学内容
1、鸟在天空飞翔：制造了各种飞行器。
2、蜜蜂造巢窝：各种正六边形的蜂巢结构板材。
3、每只蜻蜓的翅膀末端，都有一块比周围略重一些的厚斑点，这就是防止翅膀颤抖的关键。
飞机设计师研究苍蝇、蚊子、蜜蜂等的飞行方法，造出了许多具有各种优良性能的新式飞机。
4鲸：外形是一种极为理想的“流线体”，而“流线体”在水中受到的阻力是最小的。
后来工程师模仿（fǎng）鲸的形体，改进了船体的设计，大大提高了轮船舴的速度。
5、蛋壳：能够把受到的压力均匀（yún）地分散到蛋壳的各个部分。
建筑师根据这种“薄壳结构”的特点，设计出许多既轻便又省料的建筑物。
6、6、袋鼠：会跳跃的越野汽车，7、7、贝壳：外壳坚固的坦克……鱼儿在水中游荡：学会了游泳，发明潜艇。
8、8、连体鲨鱼装：第一代鲨鱼装模仿了鲨鱼的皮肤，在泳衣上设计了一些粗糙的齿状突起，以有效地引导水流，并收紧身体，避免皮肤和肌肉的颤动。
第二代鲨鱼装又增加了一些新的亮点，加入了一种叫做“弹性皮肤”的材料，可使人在水中受到的阻力减少4%。
9、9、大乌背小乌龟：转动炮塔的坦克。
10、10、让盲者见到光明：在植入了微小的仿生视网膜之后，3位失明患者不仅看到了明灭或者移动的光点，甚至还成功地用眼睛区别出杯子和盘子。
11、人工合成蛛丝：蛛丝含有一种纤维蛋白，这种蛋白质和存在于毛发和羊角中的角质蛋白相似。
这种蛋白分泌出来后开始变得坚韧。
通过精细的平衡水的含量，蜘蛛和蚕可以防止纤维蛋白过快固化。
12、蜻蜓-飞机；13、青蛙—快速扫描系统14、苍蝇-气味探测器15、螳螂—镰刀电鱼与伏特电池。
经过对电鱼的解剖研究，发现在电鱼体内有一种奇特的发电器官。
意大利物理学家伏特，以电鱼发电器官为模型，设计出世界上最早的伏打电池。
16、水母耳朵：水母耳风暴预测仪，相当精确地模拟了水母感受次声波的器官。
16、动物仿生学17、生物学家通过对蛛丝的研究制造出高级丝线，抗撕断裂降落伞与临时吊桥用的高强度缆索。
仿生学
1、飞檐走壁的手套：飞檐走壁手套的制作，需要采用一种特殊材料，它融合了壁虎脚底部的钢毛结构和荷叶表面的特性，从而生产出可粘住重物的“怪手套”。
2、荷叶与自洁涂料：在显微镜下，科学家们发现原来荷叶面上有许多非常微小的绒毛和蜡质凸起物，雨水落在上面，铺不开、渗不进，只化作粒粒水珠滚落下来，顺道儿带走了荷叶表面的灰尘，从而使叶面始终一尘不染。
灵光一闪，科研人员模仿荷叶的自净原理，开展防污产品的研究。
这项技术将应用于生产建筑涂料、服装面料、厨具面板等需要耐脏的产品。
美国已经开始研究如何将这种自净原理用于汽车制造，使驾车族不必再日日洗车。
上海也已研制出具有自洁效应的纳米涂料，其干燥成膜过程中，涂层表面会形成类似茶叶的凹凸形貌，构筑一层疏水层。
这样一来，灰尘颗粒只好在涂层表面“悬空而立”，并最终在风雨冲刷中流走了。
3、“波义耳”试纸：波义耳是17世纪英国著名的化学家、物理学家。
一次试验时，波义耳不小心把盐酸溅到紫罗兰花上，顿时，花色由紫色变成了红色。
之后，他饶有兴趣地取来各种酸做试验，结果发现，各种酸类都能使紫罗兰变成红色。
但是，紫罗兰并不是一年四季都开花的，波义耳想了一个办法，他在紫罗兰开花的季节里收集了大量的紫罗兰花瓣，将花瓣泡出浸液来。
需要使用的时候，就往被试的溶液里滴进一滴紫罗兰浸液。
这就是他发明的“试剂”。
之后，他又取来了各种植物进行酸碱试验。
其中最有趣的是用石蕊泡出的浸液：酸和碱本来像水一样，是无色透明的，可是，如果在石蕊浸液里滴进酸性溶液，就显出红色；滴进碱性溶液就能变成蓝色。
后来，他发明了一个更简便的方法，即用石蕊浸液把纸浸透，再把纸烘干。
要用时只需将一小块纸片放进被检验的溶液里，根据纸的颜色变化就能知道这种溶液是呈酸性还是呈碱性的了。
波义耳把种石蕊纸叫做“指示剂”，也就是后来人们所说的“酸碱试纸”。
4、水草与不粘锅：鱼缸里有些水草会长青苔，有些不会，原来有些水草具有自洁功能，其表面呈现非光滑形态。
仿生学的概念
仿生学的概念仿生学是一门研究生物系统和生物学原理，以及如何应用这些原理设计和创造新技术的跨学科领域。
它结合了生物学、物理学、化学、工程学和计算机科学等多学科的知识，旨在通过模仿生物系统的结构、功能和策略，开发出具有相似性能的新材料、新技术和新产品。
仿生学的发展起源于对生物系统的观察和研究。
人们发现自然界中存在许多生物体具有优秀的适应性能力，能够在各种环境中生存和繁衍。
例如，许多昆虫拥有轻巧而坚固的翅膀，使得它们能够高速飞行同时保持平衡。
有些动物具有优秀的运动能力，如鲨鱼的流线型身体和腹鳍使其在水中游动非常迅速。
还有些昆虫对于光的反射波动非常敏感，这使得它们能够在光线微弱的条件下仍然保持对外界环境的感知能力。
仿生学的研究目标之一是揭示生物系统的结构和功能，并探索这些原理如何应用于人造系统的设计中。
例如，参考昆虫的翅膀结构，科学家可以设计出拥有更好稳定性和轻巧性能的飞机翼。
通过研究鲨鱼的皮肤纹理和流线型身体，人们可以开发出减阻、降噪的船舶表面涂层。
仿生学的另一个目标是从生物系统中获得新材料的灵感。
例如，格栅状结构的蜂巢可以启发人们设计更轻、更坚固的建筑结构。
莲花叶片表面具有超疏水性，这启发了科学家们开发出防水、自洁的材料。
仿生学的研究方法主要包括以下几个方面。
首先，观察和研究现有的生物系统。
通过对生物体的解剖和功能的深入研究，科学家可以了解到生物系统的工作原理和性能特点。
其次，将自然界中的生物系统和现有的技术进行对比和分析。
通过对比，科学家可以发现生物系统中存在的一些独特特征和优势，从而为新技术的开发提供灵感。
第三，仿生学研究还经常采用数学模型和计算机模拟来解释和预测生物系统的行为。
模型和模拟可以帮助科学家更好地理解生物系统的复杂性以及它们的内在原理。
仿生学的应用范围非常广泛。
它在材料科学、工程设计、机器人技术、医学、环境保护等领域都有重要应用。
在材料科学中，仿生学的原理被应用于设计新材料，通过模仿生物体特殊的结构和性能，开发出具有更好性能的材料，例如自愈合塑料和超弹性金属。
常见仿生学例子100个
常见仿生学例子100个常见的仿生学例子有很多，包括但不限于：1. 鸟类的飞行机制启发了飞机的设计。
2. 鲨鱼的皮肤纹理启发了防水材料的设计。
3. 蜻蜓的翅膀结构启发了风力发电机的设计。
4. 蝴蝶的色彩启发了光学材料的设计。
5. 蚂蚁的协作行为启发了无人机的协同工作系统。
6. 海星的吸盘启发了工业机器人的设计。
7. 蝙蝠的超声波导航启发了声纳技术的发展。
8. 蝴蝶的触角启发了化学传感器的设计。
9. 蚂蚁的蚁群智能启发了分布式计算系统的设计。
10. 象鼻的灵活性启发了机器人的抓取技术。
11. 蝙蝠的独特听觉启发了声音定位技术的发展。
12. 蜘蛛的网结构启发了轻质高强度材料的设计。
13. 蝴蝶的迁徙行为启发了无线传感器网络的设计。
14. 蚂蚁的寻路能力启发了优化算法的设计。
15. 鲸鱼的流线型身体形状启发了船舶设计。
16. 蝴蝶的群体行为启发了群体智能算法的发展。
17. 蚂蚁的自组织能力启发了自组织网络的设计。
18. 鸟类的骨骼结构启发了轻质材料的设计。
19. 海豚的超声波通信启发了水下通信技术的发展。
20. 蚂蚁的社会组织启发了分布式系统的设计。
21. 蜘蛛的丝绸启发了高强度纤维材料的设计。
22. 蝴蝶的翅膀纹理启发了光学材料的设计。
23. 蜻蜓的飞行姿态启发了无人机的设计。
24. 蜘蛛的捕食方式启发了捕食性机器人的设计。
25. 蚂蚁的信息传递方式启发了分布式传感网络的设计。
26. 蝴蝶的飞行路径规划启发了无人机的路径规划算法。
27. 蚂蚁的蚁群优化启发了优化算法的设计。
28. 蜘蛛的蜘蛛网结构启发了建筑结构的设计。
29. 蝴蝶的色彩变化启发了光学材料的设计。
30. 蚂蚁的蚁群搜索启发了搜索算法的设计。
31. 蜘蛛的丝绸纤维启发了高强度纤维材料的设计。
32. 蝴蝶的飞行动力学启发了飞行器的设计。
33. 蚂蚁的信息素通信启发了分布式通信系统的设计。
34. 蜘蛛的自修复能力启发了材料自修复技术的发展。
35. 蝴蝶的迁徙行为启发了路径规划算法的设计。
常见的仿生学
常见的仿生学仿生学是研究仿生现象并应用于技术和设计领域的学科。
它通过模仿生物的结构、功能和行为，来解决现实世界中的问题。
随着科技的进步，仿生学在各个领域都有着广泛的应用，如航空航天、医学、机器人技术等。
本文将从仿生学的定义、原理以及应用领域展开讨论。
仿生学可以被定义为研究生物体形态、结构、功能和行为的科学。
通过对生物的观察和研究，仿生学家可以发现生物体的优秀设计和适应性，从而将这些原理应用到技术和设计中。
仿生学的研究对象包括动物、植物和微生物等各个生物类别，从微观到宏观都有广泛的研究内容。
仿生学的原理主要包括结构仿生、功能仿生和行为仿生。
结构仿生是指通过模仿生物的形态和结构来设计新材料和新装置。
例如，借鉴蜘蛛的网状结构，科学家们设计出更轻、更坚固的材料，应用于航空航天领域。
功能仿生是指通过模仿生物的功能来设计新技术和新产品。
例如，借鉴鸟类的飞行原理，工程师们设计出更高效的飞机翼形，提高了飞行器的性能。
行为仿生是指通过模仿生物的行为和交互方式来设计新系统和新算法。
例如，借鉴蚂蚁的群体行为，研究人员开发出蚁群算法，用于解决复杂的优化问题。
仿生学的应用领域广泛而多样。
在航空航天领域，仿生学可以帮助设计更高效的飞行器和航天器。
例如，借鉴鸟类的飞行原理，科学家们设计出了具有更好操控性和减阻性的飞机翼形。
在医学领域，仿生学可以用于设计更好的人工器官和医疗设备。
例如，借鉴鱼类的游泳原理，研究人员设计出了更适应人体运动的假肢和假体。
在机器人技术领域，仿生学可以帮助设计更智能、更灵活的机器人。
例如，借鉴昆虫的感知和运动方式，工程师们开发出了能够在复杂环境中自主行动的机器人。
除了上述领域，仿生学还在建筑设计、交通运输、能源等领域有着重要的应用。
例如，在建筑设计中，借鉴植物的生长原理，建筑师们设计出了具有自调温、自供能能力的建筑物。
在交通运输领域，借鉴鱼类的群体行为，研究人员开发出了具有自动驾驶功能的车辆。
在能源领域，借鉴植物的光合作用原理，科学家们研究出了模拟光合作用的人工光合系统，用于太阳能的转化和储存。
仿生学的例子25篇
仿生学的例子25篇《仿生学的例子》仿生学的例子（1）：蝙蝠与雷达蝙蝠会释放出一种超声波，这种声波遇见物体时就会反弹回来，而人类听不见。
雷达就是根据蝙蝠的这种特性发明出来的。
在各种地方都会用到雷达，例如：飞机、航空等。
仿生学的例子（2）：苍蝇与小型气体分析仪令人厌恶的苍蝇，与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及，但仿生学却把它们紧密地联系起来了。
苍蝇是声名狼藉的逐臭之夫，凡是腥臭污秽的地方，都有它们的踪迹。
苍蝇的嗅觉个性灵敏，远在几千米外的气味也能嗅到。
但是苍蝇并没有鼻子，它靠什么来充当嗅觉的呢原先，苍蝇的鼻子嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。
每个鼻子只有一个鼻孔与外界相通，内含上百个嗅觉神经细胞。
若有气味进入鼻孔，这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲，送往大脑。
大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同，就可区别出不同气味的物质。
因此，苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪。
仿生学家由此得到启发，根据苍蝇嗅觉器的布局和功能，仿制成一种非常奇特的小型气体分析仪。
这种仪器的探头不是金属，而是活的苍蝇。
就是把非常纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上，将引导出来的神经电信号经电子线路放大后，送给分析器；分析器一经发觉气味物质的信号，便能发出警报。
这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的身分。
这种小型气体分析仪，也可测量潜水艇和矿井里的有害气体。
利用这种原理，还可用来改善计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中。
仿生学的例子（3）：鲸的前鳍--神奇能量的秘密！10项鲜为人知的仿生学案例-博闻网明白就好-博闻网---XXX探究博客座头鲸前侧有垒球般大崛起的前鳍，能够划过水面，让它悠游在海洋里。
但根据流动力学原理，这崛起就应会妨碍前鳍的运动。
根据他的研究，XXX为风扇设计具突出边缘的叶片，叶片划过空气的效率比一般标准的风扇高百分20.他成立一家叫鲸鱼能量的公司来生产他的产品，很快地会将这项节能的技术授权给世界各地的公司工厂。
仿生学的20个例子
仿生学的20个例子以下是仿生学的20个例子：1. 鲨鱼皮肤：模仿鲨鱼皮肤纹理的泳衣被称为“快皮”，它可以减少水流阻力，使游泳速度更快。
2. 飞鸟：飞机、直升机等飞行器的设计灵感来源于鸟类。
例如，莱特兄弟的飞机就是仿照鸟类的翅膀设计而成的。
3. 蝙蝠回声定位：模仿蝙蝠回声定位原理的雷达技术可以用于探测障碍物、跟踪目标等。
4. 蜻蜓翅膀：蜻蜓翅膀具有独特的结构，可以使其在飞行时自动调整角度和速度。
模仿蜻蜓翅膀的原理，可以设计出更轻、更高效的飞机和直升机。
5. 鱼类：鱼类的流线型身体可以使其在水中游得更快、更远。
模仿鱼类的身体结构，可以设计出更快的船只和潜水器。
6. 蜘蛛丝：蜘蛛丝具有很高的强度和弹性，可以用于制造高强度材料、生物材料等。
7. 蜜蜂舞蹈：蜜蜂通过特定的舞蹈来交流食物来源的位置信息。
人类通过模仿蜜蜂的舞蹈，可以更好地理解自然界的交流方式和生态系统的运作规律。
8. 蛇的热感应器官：模仿蛇的热感应器官，可以设计出用于寻找目标的红外线传感器。
9. 壁虎足部：壁虎足部具有粘附力强的特点，可以使其在垂直表面上攀爬。
通过模仿壁虎足部的结构和功能，可以制造出更可靠的粘附材料和表面材料。
10. 象鼻：大象的鼻子具有灵活、强壮的特点，可以用于挖掘、吸水等。
通过模仿象鼻的结构和功能，可以设计出更加实用的机械臂和工具手。
11. 鳄鱼夹子：鳄鱼的夹子具有强力的夹持力和自锁功能，可以用于夹持、固定等应用场景。
通过模仿鳄鱼夹子的结构和功能，可以制造出更加可靠的夹具和工具。
12. 鹿角：鹿角具有独特的结构和强度，可以用于防御和攻击。
通过模仿鹿角的结构和功能，可以设计出更加实用的材料和结构。
13. 蝴蝶翅膀：蝴蝶翅膀具有绚丽多彩的色彩和独特的结构，可以用于制造美丽的装饰品和艺术品。
通过模仿蝴蝶翅膀的色彩和结构，可以制造出更加美观的材料和表面处理技术。
14. 鼹鼠爪子：鼹鼠的爪子具有强大的挖掘能力，可以用于挖掘隧道和寻找食物。
什么是仿生学
什么是仿生学仿生学一词是1960年由美国斯蒂尔根据拉丁文“bios”(生命方式的意思)和字尾“nlc”(“具有……的性质”的意思)构成的。
他认为“仿生学是研究以模仿生物系统的方式、或是以具有生物系统特征的方式、或是以类似于生物系统方式工作的系统的科学”。
尽管人类在文明进化中不断从生物界受到新的启示，但仿生学的诞生，一般以1960年全美第一届仿生学讨论会的召开为标志。
仿生学的研究范围主要包括：力学仿生、分子仿生、能量仿生、信息与控制仿生等。
力学仿生，是研究并模仿生物体大体结构与精细结构的静力学性质，以及生物体各组成部分在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力学性质。
例如，建筑上模仿贝壳修造的大跨度薄壳建筑，模仿股骨结构建造的立柱，既消除应力特别集中的区域，又可用最少的建材承受最大的载荷。
军事上模仿海豚皮肤的沟槽结构，把人工海豚皮包敷在船舰外壳上，可减少航行揣流，提高航速；分子仿生，是研究与模拟生物体中酶的催化作用、生物膜的选择性、通透性、生物大分子或其类似物的分析和合成等。
例如，在搞清森林害虫舞毒蛾性引诱激素的化学结构后，合成了一种类似有机化合物，在田间捕虫笼中用千万分之一微克，便可诱杀雄虫；能量仿生，是研究与模仿生物电器官生物发光、肌肉直接把化学能转换成机械能等生物体中的能量转换过程；信息与控制仿生，是研究与模拟感觉器官、神经元与神经网络、以及高级中枢的智能活动等方面生物体中的信息处理过程。
例如根据象鼻虫视动反应制成的“自相关测速仪”可测定飞机着陆速度。
根据鲎复眼视网膜侧抑制网络的工作原理，研制成功可增强图像轮廓、提高反差、从而有助于模糊目标检测的—些装置。
已建立的神经元模型达100种以上，并在此基础上构造出新型计算机。
模仿人类学习过程，制造出一种称为“感知机”的机器，它可以通过训练，改变元件之间联系的权重来进行学习，从而能实现模式识别。
此外，它还研究与模拟体内稳态，运动控制、动物的定向与导航等生物系统中的控制机制，以及人-机系统的仿生学方面。
什么是仿生学
什么是仿生学
仿生学（Bionics）是一门研究生物体结构、功能和生理过程，以及将从生物体中获得的原理应用到技术和工程领域的学科。
仿生学的目标是通过模仿自然界的设计和工作原理，创造出更有效、更智能、更适应的技术和系统。
仿生学的主要原则包括：
1. 生物体结构和功能的理解：仿生学关注于深入研究各种生物体的结构和功能，了解它们是如何适应环境、执行任务和解决问题的。
2. 生物体的适应性：仿生学强调生物体对环境的适应性和生存成功的原因。
这包括在不同环境中生存、繁殖和适应的机制。
3. 生物体的生物学原理：仿生学试图理解并应用生物学原理，如进化、自组织、能量转换等，以解决工程和技术上的问题。
4. 应用于技术和工程：仿生学将从生物体中获得的原理应用于技术和工程领域，创造出新型材料、先进传感器、智能机器人等。
仿生学的应用领域包括但不限于：
1. 仿生材料：制造具有类似生物体结构和性质的材料，如仿生纤维、仿生液体等。
2. 仿生机器人：设计和构建模仿生物体运动和行为的机器人，以改善在复杂环境中的操作和导航。
3. 仿生传感器：开发仿生传感器来模拟生物体的感知机制，用于检测环境中的信息。
4. 仿生计算：利用生物体的信息处理方式，设计新型计算方法和算法，如神经网络和进化算法。
5. 仿生医学：利用仿生学原理来设计医学设备、人工器官和生物医学材料。
6. 仿生建筑：设计建筑物和结构，模仿自然界的优化结构，以提高能效和可持续性。
仿生学的发展促使了生物学、工程学和计算机科学等多个领域之间的合作，为技术创新提供了新的思路和方法。
什么是仿生学,它对我们的科学和技术有什么影响？
什么是仿生学，它对我们的科学和技术有什么影响？一、什么是仿生学？
仿生学是从生物体本身得到启示，研究自然生物的结构、功能和行为，以帮助解决人类面临的问题，同时提高技术和工程的应用水平。
它涉
及诸多领域，如生物学、物理学、机械学、电子学等，最终目的是创
造出更加高效、环保和经济的产品和技术。
二、仿生学对科学家和技术人员有什么影响？
1. 加速技术应用的进程
仿生学研究可以为科学家和技术人员提供启示和帮助，丰富知识储备，加速创新，从而加速技术应用的进程。
2.创造具有更好性能的产品
仿生学研究可以帮助科学家和技术人员了解生物体的物理结构、材料
和构造等，进而改进设计，创造具有更好性能的产品。
3. 实现更多环保和可持续发展的措施
仿生学研究也可以帮助科学家和技术人员了解各种生物体之间的相互
作用和协同效应，从而实现更多的环保和可持续发展的措施。
三、仿生学在科学和技术领域的应用
1.仿生机器人
仿生机器人是仿生学研究的重要领域，它的目的是创造出具有与生物体相似的功能和行为的机器人，如医疗机器人、救援机器人、军用机器人等等。
2.仿生材料
仿生材料是仿生学研究的另一重要领域，它的目的是通过了解生物体的物质结构和功能，创造出具备生物体材料特性的新型材料，如人造绷带、高强度纤维等。
3.仿生设计
仿生设计是将生物体的自然结构、功能和行为转化为设计模式的具体过程，它涉及到物理学、机械学、建筑学等，如高效节能建筑、无人车等。
总之，仿生学对于科学和技术的发展有着巨大的提升作用，它激发创新灵感，提高效率和质量，创造出更多的环保和可持续发展措施，为我们的未来提供更好的保障。
仿生学
• 早在40年代，人们根据对萤 火虫的研究，创造了日光灯， 近年来，科学家先是从萤火 虫的发光器中分离出了纯荧 光素，后来又分离出了荧光 酶，接着，又用化学方法人 工合成了荧光素。由荧光素、 荧光酶、ATP和水混合而成 的生物光源,可在充满爆炸 性瓦斯的矿井中当闪光灯。 由于这种光没有电源，不会 产生磁场，因而可以在生物 光源的照明下，做清除磁性 水雷等工作。
• 苍蝇，是细菌的传播者， 谁都讨厌它。可是苍蝇的 楫翅（又叫平衡棒）是 “天然导航仪”，人们模 仿它制成了“振动陀螺 仪”。这种仪器目前已经 应用在火箭和高速飞机上， 实现了自动驾驶。
水母的顺风耳，仿照水 母耳朵的结构和功能， 设计了水母耳风暴预测 仪，能提前19小时对风 暴作出预报，对航海和 渔业的安全都有重要意 义。
一天，我走在公园里。忽然，我的衣角碰到了一株含羞草； 他一感觉到有东西触碰了他，它就立即把它的叶子卷起来。 就在这时，我的灵感一瞬间激发了：我想发明一种防盗 衣——含羞草防盗衣。这一种衣服有一个特点，名副其实， 就是防盗。它是怎么防盗的呢？就让我这个创造者告诉你 们答案吧：这一种衣服的触觉很灵敏，当这种衣服感受到 一种：“未受登记”的指纹在触摸它，衣服就会将第一层， 也就是表面“钻”到衣服的最底层，露出第二层。第二层 上满是一种拥有很强粘力的液体；这样小偷的手就会被黏 在衣服上，这样，小偷就无法逃跑，只好跟着衣服的主人 去公安局自首了。
青 蛙 电 子 蛙 眼
苍 蝇 平 衡 棒
—— 水 母 “ 顺 风 耳 ” ——
—— 萤 火 虫 日 光 灯 ——
人们根据蛙眼的视觉原理，已研制 成功一种电子蛙眼。这种电子蛙眼 能像真的蛙眼那样，准确无误地识 别出特定形状的物体。把电子蛙眼 装入雷达系统后，雷达抗干扰能力 大大提高。这种雷达系统能快速而 准确地识别出特定形状的飞机、舰 船和导弹等。特别是能够区别真假 导弹，防止以假乱真。 电子蛙眼 还广泛应用在机场及交通要道上。
仿生学
(3)仿生设计提案
在完成前期设计发想的各种意向性草案
以后，必须以产品构成要素为核心，综 合产品设计的相关因素，先进行一次或 多次的分析、评价，而后筛选出有发展 可能与价值的草图，经过探讨和修正而 得到比较符合产品概念和设计目标需要 的若干较为详细、完善的仿生设计方案 。最后对设计方案进行预想效果的表现 。
(2)仿生设计发想
所谓发想是设计活动中寻求“金钥匙”
的过程，是利用一定的思考技术来帮助 设计师发倔解决问题的方案。仿生设计 的发想在仿生设计概念的指导下，凭借 设计师感性和直观的思考，以及在对具 体仿生目标对象进行进一步的认识与归 纳的基础上进行设计创新的探索与尝试 ，然后再用理性和推理的思考方式来验 证这种感性和直观认识的价值并进行修
仿生设计学的研究方法
③ 色彩分析 进行色彩的分析同时，亦要对生物的生活 环境进行分析，要研究为什么是这种色彩 ？在这一环境下这种色彩有什么功能？ ④ 内部结构分析 研究生物的结构形态，在感性认识的基础 上，除去无关因素，并加以简化，通过分 析，找出其在设计中值得借鉴合利用的地 方。
⑤ 运动规律分析 利用现有的高科技手段，对生物体 的运动规律进行研究，找出其运动 的原理，针对性的解决设计工程中 的问题。
众所周知的例子
蝙蝠与声纳定位
鸟与飞机
船与鱼
对萤火虫和海蝇地发光原理的研究，获
得了化学能转化为光能的新方法，从而 研制出化学荧光灯等等。
肌理与质感仿生 （以纺织仿生为例）
亚马逊河流域的闪峡蝶因其翅膀的外壳和
基部翅瓣中特有的周期性多层结构，使周 身散发钻蓝的色彩，具有金属般的光泽。 受此启发日本帝人公司开发了光显色纤维 。 在研究天然蚕丝结构和性能后，成功开发 了异形纤维和超细纤维等仿真丝纤维和纺 织品。 肉色袜
仿生学
仿生学仿生学（Bionics），是模仿生物的特殊本领的一门科学。
仿生学籍了解生物的结构和功能原理，来研制新的机械和新技术，或解决机械技术的难题。
1960年由美国的J.E.Steele首先提出。
仿生学这个名词来源于希腊文“Bio”，意思是“生命”，字尾“nic”有“具有……的性质”的意思。
他认为“仿生学是研究以模仿生物系统的方式、或是以具有生物系统特征的方式、或是以类似于生物系统方式工作的系统的科学”。
大约从1960年才开始使用。
生物具有的功能迄今比任何人工制造的机械都优越得多，仿生学就是要在工程上实现并有效地应用生物功能的一门学科。
例如关于信息接受（感觉功能）、信息传递（神经功能）、自动控制系统等，这种生物体的结构与功能在机械设计方面给了很大启发。
可举出的仿生学例子，如将海豚的体形或皮肤结构（游泳时能使身体表面不产生紊流）应用到潜艇设计原理上。
仿生学也被认为是与控制论有密切关系的一门学科，而控制论主要是将生命现象和机械原理加以比较，进行研究和解释的一门学科。
仿生学的光荣使命就是为人类提供最可靠、最灵活、最高效、最经济的接近于生物系统的技术系统，它显示出无穷的生命力，它的发展和成就将为促进世界整体科学技术的发展做出巨大的贡献，为人类造福。
鱼儿在水中有自由来去的本领，人们就模仿鱼类的形体造船，以木桨仿鳍。
相传早在大禹时期，我国古代劳动人民观察鱼在水中用尾巴的摇摆而游动、转弯，他们就在船尾上架置木桨。
通过反复的观察、模仿和实践，逐渐改成橹和舵，增加了船的动力，掌握了使船转弯的手段。
这样，即使在波涛滚滚的江河中，人们也能让船只航行自如。
苍蝇与振动陀螺仪。
苍蝇为人类做出了的伟大的贡献。
令人讨厌的苍蝇，与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及，但仿生学却把它们紧密地联系起来了。
仿生学家由此得到启发，根据苍蝇嗅觉器官的结构和功能，仿制成一种十分奇特的小型气体分析仪。
这种仪器的“探头”不是金属，而是活的苍蝇。
就是把非常纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上，将引导出来的神经电信号经电子线路放大后，送给分析器；分析器一经发现气味物质的信号，便能发出警报。
仿生学-生命科学
控制仿生
.蛇的红外探测 .蝙蝠与超声波 .蛾的反雷达技术 .动物的天然导航
控制仿生
蛇的红外探测
蛇
蛇通过感受器 探测到热源
热血动物身体 向外散热
田鼠
控制仿生
蛇的红外探测
颊窝
颊窝是一个红外感受器，
对周围温度变化极为敏 感，能感受0.001℃的温 度变化。这类蛇能在夜 间准确判断周围恒温动 物的位置
神经纤维 气囊
振动器 鼓膜器
听觉 细胞
感受器
鼓膜
胸神经节
非听觉 角质皱折 细胞
控制仿生
动物的天然导航
千里迁徙
万里洄游
控制仿生
动物的天然导航
一些动物利用日月星辰导 航，也有些动物利用海流、 海水成分、地磁场、重力 场等进行导航，为研制通 讯设备和新型导航仪器提 供启迪
控制仿生 动物的天然导航
太阳原始的位置
前言
一、仿生学简介
仿生学之起源
中国古汉文中的仿生思想
前言
生活中的仿生学
凤蓬草 鱼尾 人眼晶状体 生物电 鸟 茅草缺口
轮子 船橹 透镜 电池 飞机 锯子
前言
仿生学的概念
仿生学(Bionics)
模仿生物系统的原理以建造技术系 统，或者使人造技术系统具有生物系统 特征或类似特征的科学
前言
二.仿生学研究
力学仿生
生物与造船
体形的模仿
模仿鳕鱼、鲇鱼外形建造的“复仇号”帆船
力学仿生
生物与造船
体形的模仿
力学仿生
生物与造船
体形的模仿
俄罗斯海军新型核潜艇
力学仿生
生物与造船
结构的模仿
模仿鲸的胸鳍给船装上了船鳍
仿生学
嗅敏检测仪
嗅敏电阻是一类以SnO2为主体 的金属半导体，它是一种表面
效应很强的材料。
萤火虫与人工冷光
萤火虫发光过程中几乎不产生 热，发出的光是“冷光”，它 几乎能将化学能百分之百地转 变为可见光，而一只普通白炽 灯泡会把98％的能源变成热量 浪费掉。
通过对萤火虫发光器的研究， 分离出了荧光素和荧光素酶， 弄清了萤火虫发光的奥秘；发 明了既省电又明亮的日光灯和 冷光源，广泛地应用于怕热、 怕磁等工农业生产上。
壁虎开颅后，在大脑内相应的
脑区、位点植入电极，待伤口
愈合后，就可以对其大脑发出
南京航让其按照研究人员的指令运动。
感觉仿生
水母耳与风暴预测仪
“耳”（细柄上的小球) 中有小小的听石，上面 布满神经感受器，能听 到风暴产生时发出的次 声波（由空气和波浪摩 擦而产生，频率为8赫 兹-13赫兹，传播比风 暴、波浪的速度快）。
“水母耳”风暴预测仪 可提前15小时左右预报风暴
感觉仿生
蝙蝠与超声波
蝙蝠的捕食
蝙蝠的声纳信息处理
仿生学
植物 鱼类 鸟类 哺乳动物
二 仿生学的研究方法
生物体 生物模型
数学模型 技术模型
技术装置
三 仿生学在工程技术中的应用
感觉仿生 结构仿生 拟态仿生 力学仿生 化学仿生 整体仿生 仿生材料
感觉仿生
探索人和动物感觉系统奥妙的仿生学研究工作， 称为感觉仿生。
视觉仿生 听觉仿生 嗅觉仿生 触觉仿生 味觉仿生 感觉仿生已经成为目前仿生学的发展重点。
结构仿生是通过研究自然界植物和动物系统 的优异结构和功能特征，并有选择性的在设 计过程中借鉴和应用这些结构原理和特征。
力学仿生是研究并模仿生物体大体结构与精 细结构的静力学性质，以及生物体各组成部 分在体内相对运动和生物体在环境中运动的 动力学性质。
仿生学
——先进制造技术
仿生学概述
（一）背景
自古以来，自然界就是人类各种技术思想、工程原理 及重大发明的源泉。
随着生产的需要和科学技术的发展，从20世纪50年 代以来，人们已经认识到生物系统是开辟新技术的主要 途径之一，生物学家和工程师们积极合作，开始将从生 物界获得的知识用来改善旧的或创造新的工程技术设备。 生物学开始跨入各行各业技术革新和技术革命的行列， 而且首先在自动控制、航空、航海等军事部门取得了成 功。于是生物学和工程技术学科结合在一起，互相渗透 孕育出一门新生的科学——仿生学。
荷叶效应的应用
模仿莲叶自洁的功能，可以应用于表面纳米结构的技 术，可开发出自洁、抗污的纳米涂料。不会脏的地板、墙 壁、没有灰尘阻挠的无线电用品以及不会被冰雪冻结的电 缆，将会不断的出现，人类的生活也会更加进步。
仿生机器壁虎
2008年11月15日我国 研制成功仿生机器人壁虎 “神行者”。
这种机器人壁虎，能在 墙面、地下和墙缝中垂直 上下迅速攀爬，或者在天 花板下倒挂行走,对光滑的 玻璃、粗糙或者粘有粉尘 的墙面以及各种金属材料 表面都能够适应，能够自 动辨识障碍物并规避绕行 ，动作灵活逼真。
（二）仿生学的概念
1、仿生学思想
生物经过亿万年的进化，其结构和功能 不仅适应了自然，而且其程度接近完善，有 些远远超过人们想象，人们试图模仿动物和 植物的结构、形态、功能和行为或者从中得 到启发来解决所面临的技术问题，这就是仿 生学的思想。
2、仿生学定义
1960年9月于美国召开的第一次仿生学讨论会上， 有J.Steele正式提出仿生学（Bionics），它被定义为： 仿生学是模仿生物系统的原理来建造技术系统，或者是 人造技术系统具有类似于生物系统特征的科学。
什么是“仿生学”,它如何利用自然界的设计原理改进技术？
什么是“仿生学”，它如何利用自然界的设计原理改进技术？随着现代科学技术的不断发展，人们越来越关注从自然界中寻找灵感来改进技术。
仿生学就是一种借鉴自然界中生物体的设计原理，将其用于工业、医学等领域的学科。
那么，什么是“仿生学”，它如何利用自然界的设计原理改进技术？下面我们来一探究竟。
一、什么是“仿生学”“仿生学”这个词汇来源于希腊语，意为“类似生命体的学问”。
作为一门新兴的跨学科研究领域，它结合了生物学、科学、工程学、计算机学等多个领域的知识，旨在学习生物体的结构和生命活动的方式，并在工程领域中应用这些原理。
在仿生学的研究中，科学家们会通过模仿自然界生物的骨架、肌肉、纤维、纹路等结构，探究它们发挥功能的原理，并将这些原理应用于机器人、医学、交通运输等领域。
二、仿生学应用案例1.仿生机器人仿生机器人是仿生学研究中的一个重要分支，它致力于在机器人设计中应用仿生学原理，模仿自然界中的生物运动、感觉和认知系统，使机器人的操作更加精细和适应环境。
比如，海龟机器人就是一种典型的仿生机器人，它的设计灵感来源于海龟的骨骼结构和游泳方式。
这种机器人可以在水下进行探索，具有较高的灵活性和稳定性。
2.仿生材料仿生材料是将仿生学原理应用到材料科学领域的一种技术，旨在研究和开发具有自愈性、可生长性、智能功能等特点的新型材料，以应对复杂的环境变化。
比如，仿生胶水就是一种仿生材料，其灵感来源于蚂蚁粘合物，可以在水下黏合物体，并具有较高的可靠性和耐久性。
3.仿生交通运输仿生交通运输就是将自然界中的有机体运动方式应用到交通工具设计中，以减少能量消耗和环境污染。
比如，高速列车的头部设计就是仿生交通技术的典型之一，其外形呈锥形，仿照了雄鹰的翅膀和鼻部特征，可以减少风阻和能耗。
三、总结仿生学在现代科技领域中占据着越来越重要的地位，它不仅能促进技术的升级和发展，更可以促进人与自然的和谐相处。
尽管仿生学的研究还有许多待探究的领域，但相信在未来，仿生学将会在各行各业中发挥越来越重要的作用。
仿生学定义
=
仿生学定义
仿生学是指按照生物的一些生存原理，模仿生物的某些结构、习性和特点，利用现代科学技术手段发明性能优越的仪器、装置和机器，创造新技术，开发新型技术的边缘科学。
虽然利用仿生的方法发明一些实用器具自古有之，但现代仿生学是二十世纪中期才出现的一门新的边缘科学。
仿生学是一门年轻的科学，从诞生到现在总共也不过六、七十年的时间，但是它的研究成果已经非常可观了，许许多多我们经常见到的机械设备，都是通过仿生学的技术手段研制而成的：仿生学的问世开辟了一条前所未有的独特的技术发展道路一一向生物界索取蓝图，它大大开阔了人们的眼界，显示了非常广阔的发展前景和极强的生命力。
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响尾蛇死后咬人的秘密 响尾蛇奇毒无比，足以将被咬噬之人置于死地，但死后的响尾蛇也一样危险。美国 的研究指出，响尾蛇即使在死后一小时内，仍可以弹起施袭。 美国亚利桑那州凤凰城“行善者地区医疗中心”的研究者发现，响尾蛇在咬噬动作 方面有一种反射能力，而且不受脑部的影响。 研究员访问了34名曾被响尾蛇咬噬的伤者，其中有5人表示，自己是被死去的响尾蛇 咬伤。即使这些响尾蛇已经被人击毙，甚至头部切除后，仍有咬噬的能力。 科学家一直以来只知道，响尾蛇的头部拥有特殊器官，可以利用红外线感应附近发 热的动物。而响尾蛇死后的咬噬能力，就是来自这些红外线感应器官的反射作用；即使 响尾蛇的其它身体机能已停顿，但只要头部的感应器官组织还未腐坏，即响尾蛇在死后 一个小时内，仍可探测到附近15厘米范围内发出热能的生物，并自动做出袭击的反应。 科学家根据这一原理发明出许多周边商品，广泛运用于军事。 响尾蛇的毒性强烈，为血液型蛇毒，少数种类为混合型。被咬后，立即便有严重的 刺痛灼热感，如大型昆虫的叮咬，随即晕厥，这只是初期的症状。晕厥时间短至几分钟， 长至几个小时。恢复意识后感觉身体加重，被咬部位肿胀，呈紫黑色；体温升高，开始 产生幻觉，视线中所有物体呈同一种颜色（大部分呈褐红色或酱紫色）。响尾蛇的毒液 与其他毒蛇毒液不同的是，其毒液进入人体后，产生一种酶，使人的肌肉迅速腐烂，破 坏人的神经纤维，进入神经系统后还能致使脑死亡。某位生还者回顾说，切开其肿胀的 胳膊，他发觉整个胳膊的肉都烂掉了，里面都是黑黑的、粘乎乎的东西，就如同熟透而 烂了的桃子一样。[5]
那响尾蛇根仿生学有什么关系呢？ 下面有几个问题请同学来回答
响尾蛇发明了什么东西呢？（多选）
答案： A,E,F
A红外夜视仪 B越野车 C声纳 D导弹 E防弹衣 F探热器
美国的AIM“响尾蛇” 是世界上
第一种红外制导空对空导弹。红 外装置可以引导导弹追踪热的目 标，如同响尾蛇能感知附近动物 的体温而准确捕获猎物一样。
红外夜视仪是利用光电转换技术的军用夜视仪 器。它分为主动式和被动式两种：前者用红外 探照灯照射目标，接收反射的红外辐射形成图 像；后者不发射红外线，依靠目标自身的红外 辐射形成 “热图像”，故又称为”廷之间爆发马尔维纳 斯群岛战争。4月13日半夜，英军攻击承军据守的最 大据点斯坦利港。3000名英军布设的雷区，突然出 现在阿军防线前。英国的所有枪支、火 炮都配备了 红外夜视仪，能够在黑夜中清楚地发现阿军目标。 而阿军却缺少夜视仪，不能发现英军，只有被动挨 打的份。在英军火力准确的打击下，阿军支持不住， 英军趁机发起冲锋。到黎明时，英军已占领了阿军 防线上的几个主要制高点，阿军完全处于英军的火 力控制下。6月14日晚9时，14 000名阿军不得不向 英军投降。英军领先红外夜视器材赢得了一场兵力 悬殊的战斗。
AIM－9L为美国研制的"响尾蛇"系列导弹中第三代产品，是在9J的基础上改进而成的。" 响尾蛇"导弹经过长期发展与改进，性能不断提高，是目前世界上使用较广泛的空空导弹之 一。台湾自1950年代以来，先后订购装备过9B、9J、9N(2、7联队)和P4(1联队)等型号。 1990年代又购买了900枚9L型导弹，主要装备F－16A/B型战斗机。 AIM－9B，1956年装备，第一种实用型弹。它只能尾追攻击慢速大型目标，易受干扰。 AIM－9J，1977年装备，增大了射程，抗干扰能力提高，有一定的全向攻击能力。AIM－9L， 1978年装备，具备全向攻击能力，提高了战斗部威力、速度，机动能力强。 AIM－9L“响尾蛇”导弹弹长2.87米，弹径0.127米，翼展0.635米。弹重86公斤。动力装 置为固体火箭发动机。最大射程18.53公里，发射高度300－20000米。飞行速度2.5马赫。 制导方式为被动红外。战斗部炸药为高爆炸药杀伤2.74公斤。杀伤半径10－11米。 1958年9月24日，台湾空军出动24架F－86，携带"响尾蛇"导弹窜扰大陆，中国人民解放 军海军航空兵飞行中队长王自重驾机与12架F－86格斗，击落2架台机后，终因寡不敌众， 座机被"响尾蛇"导弹击中。这是世界空战史上空空导弹的首次实战运用[3] 。
微光夜视仪 夜间的月光、星光、银河系的亮光和大气辉光等，通称为“微光”。利用夜空的微光并加 以放大，使人眼能看得见目标图像的一种仪器称为微光夜视仪。微光夜视仪的总体结构与 主动式红外线夜视仪基本相同，唯一的区别是省去了红外线光源——红外探照灯，所以它 是一种被动式夜视仪器。微光夜视仪的关键部件是像增强器，它把微弱夜天光（其照度低 于0.1勒克斯）照明下人眼分辨不清的景物图像转换成人眼可看清的可见光景物图像。微 光夜视仪工作原理如下：其光学系统的物镜接收目标反射的自然微光，在像增强器的第一 级光电阴极面上形成极为微弱的目标光学图像，经像增强器增强（其亮度增益通常为几万 倍）后，在最后一级荧光屏上显示可供人眼观察的目标图像。微光夜视仪构造简单，体积 较小，耗电较少，特别是不需人工的红外光源，因而使用安全可靠，不易暴露，从而提高 了坦克在夜间的隐蔽性。英军在马岛战争中，借助这种夜视设备最终占领了马岛，就是个 明证。但是，微光夜视仪的观察效果和作用距离，受周围环境的自然照度（星光或辉光的 亮度）和大气透明度影响较大，在全黑条件下几乎不能工作。与主动红外夜视仪相比，图 像不如后者清晰。特别是当天空中有密布的浓云和贴近地面的烟雾与无定向的散射将使景 物的照度和对比度明显下降，会严重地影响观察效果。所以在某些坦克上还同时装有主动 红外夜视仪或被动红外夜视仪。利用级联式像增强器的微光夜视仪，基本上能符合战术性 能要求，但它遇到炮口焰、爆炸闪光等会产生模糊现象，最后一级图像还有畸变，因而不 得不时常中断工作。在像增强器的光电阴极和荧光屏之间插入一个具有电子倍增功能的器 件，可以避免闪光造成的模糊现象。目前，较先进的微光夜视仪的夜视距离在星光下已达 到1600米，月光下已达2700米。如果把像增强器加在电视机的光导摄像管面前，那么电 视机就可以在微光下工作，成为全被动放大的夜视仪器。豹Ⅰ坦克上的PZB-200型坦克瞄 准镜就是这一种。这种瞄准镜是由安装在坦克炮上方的电视摄像机、两个位于车长和炮长 前面的监视器、操纵台和连接电缆组成的。当照度为10-4勒克斯时，使用该瞄准镜可在 1500米距离内进行射击
仿生学一词是1960年由美国斯蒂尔根据拉丁文“bios（生命方式的意思）” 和字尾“nlc（‘具有……的性质’的意思）”构成的。这个词语大约从 1961年才开始使用。某些生物具有的功能迄今比任何人工制造的机械都优 越得多，仿生学就是要在工程上实现并有效地应用生物功能的一门学科。 例如关于信息接受（感觉功能）、信息传递（神经功能）、自动控制系统 等，这种生物体的结构与功能在机械设计方面给了很大启发。可举出的仿 生学例子，如将海豚的体形或皮肤结构（游泳时能使身体表面不产生紊流） 应用到潜艇设计原理上。
响尾蛇的尾巴上有一串角质的连锁环，当它们活动的时 候，尾巴一摇，这些连锁环就会发出尖锐的咔嚓响声。蛇的眼睛几乎看不 见，而在它们的眼睛和鼻子之间，有一个能感觉热量的小颊窝，它们就是 靠这个“秘密武器”来捕捉 猎物的，科学家们叫它“热定位器” 。当猎物出现的时候，它们的热定位 器能迅速辨别猎物的位置，然后，响尾蛇就可以立即调整身体冲向猎物。 科学家根据响尾蛇这——奇特功能，研制出现代夜视仪、空对空响尾蛇导 弹以及仿生红外探测器
红外线被称为什么
答案：C,D
A夜视仪 B地雷 C热图像 D热像仪
战斗部炸药为高爆炸药( 1 )杀伤半径( 2 )－( 2 ) (1 )A 2.74公斤 B5.67 C2.31 (2 )A10 － 11 B10 －16
答案(1 )：A
(2 ）A