仿生学原理 2
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《神奇的仿生学》
乌贼与喷水船
乌贼的游泳方式很有特色,素有"海中火箭"之称。他在逃跑或追捕食物时,最快速可达到每秒十五米。连奥林匹克运动会上的百米赛跑运动员都望尘莫及。它靠什么动力获得如此惊人的速度呢?经过长期的观察和研究,人们终于发现了其中的奥妙。在乌贼的尾部长着一个环形孔,海水经过环形孔进入外套膜,并有软骨把孔封住,当它要进行快速运动时,外套膜猛烈收缩,软骨松开,水便从前腹部的喷水管急速向后喷射出去,顿时产生很大的推力,使乌贼像离弦之箭冲刺前进。人们根据乌贼这种巧妙的喷水推进方式,设计制造了一种喷水船。用水泵把水从船头吸进,然后高速从船尾喷出,推动船体飞速向前。另外,采用喷水推进装置具有速度快、结构简单、安全可靠等优点。
以往的船舶螺旋浆是在水里转动而产生推动力的,它只能在深水中运用,而喷水推进船在1米深的水中便能畅通无阻。就速度而言,采用喷水推进的喷水船可达30米/秒。这种原理用于气垫船,可使其航速达40米/秒。
喷水推进器在水中的噪音很小,敌方水下探测系统不易侦听,同时对自身携带声纳的干扰也校所以采用喷水推进的潜艇和鱼雷,对于搜索和接近敌方都极为有利。
乌贼与烟幕弹
乌贼有施放“烟幕弹”的杀手锏。原来,在乌贼体内长有一个墨囊,里面贮满了浓黑的墨汁。每当它突遇强敌,无法逃脱之时,就立刻喷出一股浓墨,把周围的海水染成一片漆黑。在对方惊慌失措的一刹那,它便趁机溜之大吉。乌贼的这一招启迪了人们的思想,在现代海战中,交战双方为了掩护己方舰船的进攻或撤退,就经常施放烟幕弹。
乌贼与未来神秘衣
乌贼的背皮上有黄、黑、橙黄等色素细胞。这些色素细胞的周围有放射状的纤维肌丝,可使色素细胞放大或缩校在神经系统的支配下,乌贼能随心所欲地把身体的颜色变换得和周围环境一模一样。其变色速度之快,配景之巧,就连魔术师也会自叹不如。乌贼就是靠着这种变色隐身技能,在危急时刻摇身一变,使“敌人”即使近在咫尺也无法辨其所在。这比军服的颜色、火炮上的伪装网、坦克及军舰的保护色的隐蔽作用更佳,如能模仿乌贼的变色技巧,制造出随景变色的“神秘衣”或其他伪装装置,这在军事上将会有更重大的价值!
,啄木鸟素有“森林医生”的美称,其坚锐如凿的喙能叩破树皮,并用伸缩自如的长舌掏出树木蛀洞内的害虫。据科学家的观察、研究:啄
木鸟每天叩击树皮数百次,速度达555米/秒,比音速(334米/秒)高出1.4倍。令人惊奇的是啄木鸟啄树时,头部所受的冲击力等于所受重力的1000倍,居然不会脑震荡。这一现象正如长颈鹿猛然抬头不会脑溢血一样,引起科学家们极大兴趣。原来,其奥秘在于啄木鸟的“防震头盔”。
科学家们解剖啄木鸟头部时发现其“防震装置”如下:头颅特别坚硬,骨质松而且呈海绵状,里面有液体,具有良好的缓冲作用;头部内部有一层坚韧的外脑膜,外脑膜与脑髓之间,有一狭窄的空隙,可减弱震波的流体传播;脑壳外围还长满了能起消除震动的肌肉。此外,科学家还发现,当啄木鸟啄树时,头部是严格地作直线运动的。
现在,科学家已将啄木鸟的“防震头”工作原理应用于改进人类的防震设施中。如设计安全帽和头盔,帽顶与头顶之间的填充物选用坚固、又轻又密实的海绵状材料;帽顶要坚硬但不宜过厚;一旦人与物体发生强烈撞击,要尽量使人体的头部只保持直线运动,不作任何转动。
生物的善趋气与引诱剂
为什么蚊子专爱叮某些人呢?因为这些人皮肤上的汗气最讨蚊子喜欢。人的汗里有赖氨酸和乳酸。用人工合成的赖氨跟乳酸,可以吸引蚊子捕而灭之,蚊子最讨厌邻苯二甲酸酯,3-乙二醇等这些化学物质的气,用它们做成皮肤驱蚊剂,有很好效果。
在250种鲨鱼中,有近五十种伤害人。鲨鱼的嗅觉尤其敏锐,只要闻到极少量人或血腥的味道就会从远处扑来,用海绵浸渍醋酸铜和黑色染料做成的防鲨剂,挂在潜水员身上,当凶残的鲨鱼向潜水员扑来时,就会突然转身,吓跑了。鲨鱼闻到了什么,原来鲨鱼闻到了类似他同伴尸体腐烂时发出的气味。
化学武器的诞生
还得从气步的小虫那里谈起。气步,肚子里能进行化学反应的反应室。室一端通向肛门,另一端有两个管道,分别通向体内的两个腺体。这两个腺体一个生产对苯二酚,另一个生产过氧化氢。平时两种化学物质分别贮存,不会相互接触。一旦遇到敌害,气步便猛地收缩肌肉,把两种物质压到前面的反应室。在反应室里,过氧化氢酶使过氧化氢分解放出氧分子;在过氧化氢酶的作用下,对苯二酚被氧化成醌。反应放出大量的热,在气体压力下喷射出的醌水化合物达到沸点,就发出爆炸声并形成一团烟雾,从而吓退前来威胁的各种敌人。
现代火箭和化学武器的制造,使人们产生一种神秘感,殊不知这还是从小虫们的化学战中获得的启示。
或建立的液态氢和液态氧也是分别存放的,它们有管道通向反应室,火箭点燃后将液态氢氧压到反应室,氢和氧发生剧烈的化学反应生成水和大量的热,谁在这种高温下变成水蒸汽猛烈地从尾部喷出,产生强大的反作用力推动火箭前进。化学武器所不同的是,将反应室里反应产生的有毒物质再由炸弹爆炸产生的冲击波散发出去。