有趣的仿生学

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2.高速运转的恐龙钻头
?鸭嘴龙是史前巨型爬 行动物,它的牙床上 重重叠叠地长了约 600 颗牙齿,它们的牙齿 是双层的,如果上面 的牙齿磨掉了,下面 的牙齿会补上去。外 层的牙不能用了,内 层的牙齿会自动补上 去,继续使用。
? 机械师模仿鸭嘴龙牙齿的 排列形状,设计制成了一 种恐龙钻头。这种新钻头 模仿鸭嘴龙的牙齿,装了 两层,内层的齿嵌在较软 的材料上,当外层的齿磨 坏了不能使用时,钻头继 续旋转,就会将这层软材 料磨掉,露出内层的齿, 于是钻头又可以继续钻进 了。这种钻头减少了调换 钻头的麻烦,其钻进速度 是一般钻头的2倍。
? 原来啄木鸟头部的构造与众 不同,它的脑壳非常坚硬, 周围还有一层海绵状的骨骼, 里面吸附着很多液体,能起 消震作用,头部两侧还有强 有力的肌肉系统,也能起到 防震作用。科学家由此得到 启示,设计了一种新型安全 帽:外壳坚固,里层松软, 帽子下部有一个保护领圈, 避免因突然而来的旋转运动 所造成的脑损伤。经过实验, 比一般防护帽效果好得多。
有趣的仿生学
?仿生学作为一门独立的学科,形成于20世 纪60年代,它是研究生物系统的结构性质、 能量转换和信息加工的处理过程,用来改 善现有的或创造出崭新的机械、仪器、建 筑结构和工艺过程的边缘学科。仿生技术 是发展现代高新技术的重要途径之一。
1.我国最早的仿生师——鲁班
?我国古代杰出的工匠鲁班, 在一次上山砍树时,不小 心被一棵小草划破了手, 他好奇地摘下草叶观察, 发现叶子的边缘有许多锋 利的小齿,于是突发奇想, 把铁片磨上细齿用来割断 木头,从而发明了常用的 伐木工具 ——锯。锯的发 明是鲁班从带齿的叶片得 到的启发。
吓人仿生
有趣仿生
?问题:刚才讲了几种仿生例子?
?本设计以仿生学的方法,利用海星的结构 和肢体语言演化为建筑的肢体语言,使建 筑具有生命力。
Байду номын сангаас?仿的是我哟
4.导弹命名“响尾蛇”
?响尾蛇是一种毒性很 强的蛇,它有一种能 探测周围环境中温度 变化的红外线感受器, 长在眼睛与鼻孔之间 的颊窝里。由于响尾 蛇具备了这种红外线 感受器,在黑暗中也 能准确无误地捕获猎 物。
? 美国的海军武器研究 中心,利用这一原理, 研制出一种空对空导 弹的敏感器件,能够 探测来自目标的红外 辐射,从而紧紧盯住 目标不放,直至把目 标摧毁。这种导弹被 命名为“响尾蛇导 弹”。
5.伪装之王变色龙
? 变色龙学名叫“避 役”,它行动迟缓, 面目可憎,浑身灰黑 色,布满了疙瘩,可 是它在一昼夜中能变 换六七种颜色。原来, 变色龙的表皮上有一 个变幻无穷的“色彩 仓库”,贮藏着黄、 绿、蓝、黑等各种色 素细胞,一旦周围的 光线、温度和湿度发 生了变化,变色龙就 随之改变体色。
? 科学家仿照变色龙,制成 了一种既能自动改变颜色, 又始终与环境保持一致的 军装。这种军装用一种对 光线变化很敏感的化学纤 维织成的布料制成,士兵 穿上这种军装,可以放心 地从白色的沙滩上登陆, 在森林里军装是深绿色, 在草地时又变成麻黄色的 了。
6.鳄鱼“流泪”的启示
? 凶残的鳄鱼在吞食猎物时, 总是流着“悲伤”的眼泪, 其实它们是在排泄体内多余 的盐分。生活在咸水或海水 中的动物,体内都有一种特 殊的结构——盐腺,各种盐 腺的构造基本一样:中间是 一根导管,并向四周辐射出 几千根细管,跟血管交织在 一起,把血液中多余的盐分 离析出来,再通过中央的导 管排泄到体外。
?盐腺是动物天然的 “咸水淡化器”。科 学家从鳄鱼的流泪中 得到启示,模仿盐腺 的构造原理,研制出 一种体积小、重量轻、 效率高、价格低的 “仿生海水淡化器”, 从根本上解决了海水 淡化的难题。
7.啄木鸟与新型安全帽
? 啄木鸟一天可发出约600 次的啄木声,每啄一次的 速度可达每秒55km,比 空气中的音速还快1.6倍, 而它的头部摇动的速度更 快,约每小时2 080km, 比射出的子弹还要快1倍 多。此时,它头部所受到 的冲击力约为所受重力的 1000倍,而一辆时速为56 km的汽车撞在一堵墙上, 受到的冲击力仅为所受重 力的10倍。为什么啄木鸟 头部可以受到那么大的力 却不会得脑震荡?
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