人类从动物身上得到的启示
孟浩然的古诗-
鲨鱼皮肤-泳衣
一件泳衣,在悉尼奥运会上改
变了世界泳坛的格局。几乎大半
金牌得主都穿上一种特殊的泳衣
———
连体鲨鱼装。
这种鲨鱼装仿造了海中霸王
鲨鱼的皮肤结构,
泳衣上设计了一些粗糙的齿状凸起,
能有效地引导水流,
并收
紧身体,避免皮肤和肌肉的颤动。
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此后,
仿生泳
衣越仿越精。
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
< br>%。此外,还增加了两个
附件,
附在前臂上由钛硅树脂做
成的缓冲器能使运动员游起来更加轻松;
附在胸
前和肩后的振动
控制系统能帮助引导水流。
海蜇-水母耳
每当风暴来临前,最古
老的腔肠生物海蜇仿佛能未卜先知,早早
就离岸游向大海避灾。原来,海蜇有个
“
顺风耳
”
,其
“
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)。
模拟海蜇感受次声波的器官,科技人员设计出一
种
“
水母耳
”
仪器,可提前
15
小
时左右预报风暴。
它由喇叭、
接受次声波的共振器和把这种振动转变为电脉冲的<
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转换器以及指示器组成。将这种仪器安装在船的前甲板上,喇叭做
360°
旋转。
当它接收到
8
赫兹-
13
赫兹的次声波时,旋转自动停止,喇
叭所指示的方向,
就是风暴将要来临的方向。指示器还可以告诉人们风暴的强度。
一个人握住一
个鸡蛋使劲地捏,
可是无论怎样用力,
也不能把鸡蛋捏碎。
薄薄的鸡
蛋壳怎么这
样坚固呢?科学家怀着极大的兴趣研究了这个问题,
终于发现薄薄的蛋壳之所以
能承受这么大的压力,是因为它能够把受到的压力均匀(
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n
)地分散到蛋壳的
< br>各个部分。建筑师根据这种
“
薄壳结构
< br>”
的特点,设计出许多既轻便又省料的建筑
物。
人民大会堂和北京火车站以及其他很多著名建筑,
屋顶都是这种
“
薄壳结构
”
。
其他:
苍蝇
蝇眼照相机
,蝙蝠
雷达
,海豚
声纳
,鸟
飞机
,昆虫
液压装置
蛇
红外线
,鱼
潜水艇
,蜘蛛
人造纤维
,乌龟
装甲车
,猫眼
夜视仪
蝙
蝠
---------------
声纳和雷达,还有蝙蝠衫!
鱼类的尾鳍
---------
船舵鱼类的胸鳍
---------
船桨蜘蛛网
----------
---
鱼网和新型纤维动物的巢穴
---------
房屋食肉动物捕
猎
-------
狩猎术鲨鱼
---------------
“
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鲨鱼皮
”
连体游泳衣鸟类
< br>---------------
滑翔机和飞
机动物的伪
装色
-------
迷彩服乌龟
---
------------
坦克和龟息等气功吐纳养生手段动
物
的蹼
-----------
潜水装备中的蹼脚猪
-----------------
防毒面具蛙类
---------------
蛙泳
蝴蝶
---------------
蝶泳和时装狗
-----
------------
狗刨蛇、猴、鹰等
-------<
/p>
蛇拳、猴拳、
鹰爪拳等拳术武功各类动物
-----------
丰富了人类的词汇,特别是形容词各类动物
-----------
编制用于预测气象的农谚、预测地震等灾
< br>
害、检测环境污染各类动物
-----------<
/p>
催生仿生学的诞生
---------
还
有很多很多!
在我国,
早就有着模仿生物的事例。
相传在公元前三千多年,
我们的祖先有巢氏
模仿鸟类在树上营巢,以防御猛兽的伤害;四千多年前,我们的祖先
“
见飞蓬转
而知为车
< br>”
,即见到随风旋转的飞蓬草而发明轮子,做有装成轮子的车。古代庙
宇中大殿之前的山门的建造,
就其建筑结构来看,
颇有点像大象的架势,
柱子又
圆又粗,仿佛像大象的腿。
我国古代勤劳勇敢的劳动人民对于绚丽的
天空、
翱翔的苍鹰早就有着各种美妙的
幻想。根据秦汉时期史书
记载,两千多年前,我国人民就发明了风筝,并且应用
于军事联络。春秋战国时代,鲁国
匠人鲁班,本名公输般,首先开始研制能飞的
木鸟;
并且他从一
种能划破皮肤的带齿的草叶得到启示而发明了锯子。
据
《杜阳<
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杂编》记载,唐朝有个韩志和,
“
善雕木
作鸾、鹤、鸦、鹊之状,饮啄动静与真
无异,
以关戾置于腹内,
发之则凌云奋飞,
可高达三丈至一二百步外,
< br>始却下。
”
西汉时期,有人用鸟的羽毛做成翅膀,从高台
上飞下来,企图模仿鸟的飞行。以
上几例,
足以说明我国古代劳
动人民对鸟类的扑翼和飞行,
进行了细致的观察和
研究,这也是
最早的仿生设计活动之一。明代发明的一种火箭武器
“
神火飞鸦
”
,
也反映了人们向鸟类借鉴的愿望。
我国古
代劳动人民对水生动物
——
鱼类的模仿也卓有成效。
通过对水中生活的鱼
类的模仿,
古人伐木凿船,<
/p>
用木材做成鱼形的船体,
仿照鱼的胸鳍和尾鳍制成双
桨和单橹,
由此取得水上运输的自由。
后来随制作水
平提高而出现的龙船,
多少
受到了不少动物外形的影响。古代水
战中使用的火箭武器
“
火龙出水
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”
,多少有
点模仿动物的意思。
以上事例说明,
我国古代劳动人民早期的仿生设计活动,
< br>为
开发我国光辉灿烂的古代文明,创造了非凡的业绩。
外国的文明史上,
大致也经历了相似
的过程。
在包含了丰富生产知识的古希腊神
话中,有人用羽毛和
蜡做成翅膀,逃出迷宫;还有泰尔发明了锯子,传说这是从
鱼背骨和蛇的腭骨的形状受到
启示而创造出来的。
十五世纪时,
德国的天文学家
米勒制造了一只铁苍蝇和一只机械鹰,并进行了飞行表演。
一八
ОΟ
年
左右,
英国科学家、
空气动力学的创始人之一
< br>—
凯利,
模仿鳟鱼和山
鹬的纺锤
形,找到阻力小的流线型结构。凯利还模仿鸟翅设计了一种机翼曲线,
对航空技术的诞生
起了很大的促进作用。
同一时期,
法国生理学家马雷,
对鸟的
飞行进行了仔细的研究,在他的著作《动物的机器》一书中,介绍
了鸟类的体重
与翅膀面积的关系。
德国人亥姆霍兹也从研究飞行
动物中,
发现飞行动物的体重
与身体的线度的立方成正比。亥姆
霍兹的研究指出了飞行物体身体大小的局限。
人们通过对鸟类飞行器官的详细研究和认真
的模仿,根据鸟类飞行机构的原理,
终于制造了能够载人飞行的滑翔机。
后来,
设计师又根据鹤的
体态设计出了掘土机的悬臂,
在一战期间,
人们从毒气
战幸存的野猪身上中获得启示,
模仿野猪的鼻子设计出了防毒面具。
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在海洋中浮
沉灵活的潜水艇又是运用了哪些原理?虽然我们无据考察
潜艇设计师在设计潜
艇时是否请教了生物界,
但是不难设想,<
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设计师一定懂得鱼鳔是鱼类用来改变身
体同水的比重,
使之能在水中沉浮的重要器官。
青蛙是水陆两栖动物,
体育工作
者就是认真研究了青蛙在水中的运动姿势,
总结出
一套既省力、
又快速的游泳动
作
——<
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蛙泳。另外,为潜水员制作的蹼,几乎完全按照青蛙的后肢形状做成,这
< br>就大大提高了潜水员在水中的活动能力
苍蝇与宇宙飞船