科學家運用仿生學發明了什麼

2021-05-17 21:02:52 字數 6069 閱讀 4646

1樓:手機使用者

飛機--- 鳥 聲納---海豚 在我國,早就有著模仿生物的事例。相傳在公元前三千多年,我們的祖先有巢氏模仿鳥類在樹上營巢,以防禦猛獸的傷害;四千多年前,我們的祖先「見飛蓬轉而知為車」,即見到隨風旋轉的飛蓬草而發明輪子,做有裝成輪子的車。古代廟宇中大殿之前的山門的建造,就其建築結構來看,頗有點像大象的架勢,柱子又圓又粗,彷彿像大象的腿。

我國古代勤勞勇敢的勞動人民對於絢麗的天空、翱翔的蒼鷹早就有著各種美妙的幻想。根據秦漢時期史書記載,兩千多年前,我國人民就發明了風箏,並且應用於軍事聯絡。春秋戰國時代,魯國匠人魯班,本名公輸般,首先開始研製能飛的木鳥;並且他從一種能劃破**的帶齒的草葉得到啟示而發明了鋸子。

據《杜陽雜編》記載,唐朝有個韓志和,「善雕木作鸞、鶴、鴉、鵲之狀,飲啄動靜與真無異,以關戾置於腹內,發之則凌雲奮飛,可高達三丈至一二百步外,始卻下。」西漢時期,有人用鳥的羽毛做成翅膀,從高臺上飛下來,企圖模仿鳥的飛行。以上幾例,足以說明我國古代勞動人民對鳥類的撲翼和飛行,進行了細緻的觀察和研究,這也是最早的仿生設計活動之一。

明代發明的一種火箭**「神火飛鴉」,也反映了人們向鳥類借鑑的願望。 我國古代勞動人民對水生動物——魚類的模仿也卓有成效。通過對水中生活的魚類的模仿,古人伐木鑿船,用木材做成魚形的船體,仿照魚的胸鰭和尾鰭製成雙槳和單櫓,由此取得水上運輸的自由。

後來隨製作水平提高而出現的龍船,多少受到了不少動物外形的影響。古代水戰中使用的火箭** 「火龍出水」,多少有點模仿動物的意思。以上事例說明,我國古代勞動人民早期的仿生設計活動,為開發我國光輝燦爛的古代文明,創造了非凡的業績。

外國的文明史上,大致也經歷了相似的過程。在包含了豐富生產知識的古希臘神話中,有人用羽毛和蠟做成翅膀,逃出迷宮;還有泰爾發明了鋸子,傳說這是從魚背骨和蛇的顎骨的形狀受到啟示而創造出來的。十五世紀時,德國的天文學家米勒製造了一隻鐵蒼蠅和一隻機械鷹,並進行了飛行表演。

一八оο年左右,英國科學家、空氣動力學的創始人之一—凱利,模仿鱒魚和山鷸的紡錘形,找到阻力小的流線型結構。凱利還模仿鳥翅設計了一種機翼曲線,對航空技術的誕生起了很大的促進作用。同一時期,法國生理學家馬雷,對鳥的飛行進行了仔細的研究,在他的著作《動物的機器》一書中,介紹了鳥類的體重與翅膀面積的關係。

德國人亥姆霍茲也從研究飛行動物中,發現飛行動物的體重與身體的線度的立方成正比。亥姆霍茲的研究指出了飛行物體身體大小的侷限。人們通過對鳥類飛行器官的詳細研究和認真的模仿,根據鳥類飛行機構的原理,終於製造了能夠載人飛行的滑翔機。

後來,設計師又根據鶴的體態設計出了掘土機的懸臂,在一戰期間,人們從毒氣戰倖存的野豬身上中獲得啟示,模仿野豬的鼻子設計出了防毒面具。在海洋中浮沉靈活的潛水艇又是運用了哪些原理?雖然我們無據考察潛艇設計師在設計潛艇時是否請教了生物界,但是不難設想,設計師一定懂得魚鰾是魚類用來改變身體同水的比重,使之能在水中沉浮的重要器官。

青蛙是水陸兩棲動物,體育工作者就是認真研究了青蛙在水中的運動姿勢,總結出一套既省力、又快速的游泳動作——蛙泳。另外,為潛水員製作的蹼,幾乎完全按照青蛙的後肢形狀做成,這就大大提高了潛水員在水中的活動能力

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2樓:儲付友甲燕

根據鯊魚特徵製造的泳衣,將阻力減少到最小。

18。飛機(鳥)

19。潛水艇(魚)

20。雷達(蝙蝠)

通過仿生學發明的科學家有哪些

3樓:匿名使用者

1、將海豚的體形或**結構(游泳時能使身體表面不產生紊流)應用到潛艇設計原理上。

2、 蒼蠅,是細菌的傳播者,誰都討厭它。可是蒼蠅的楫翅(又叫平衡棒)是「天然導航儀」,人們模仿它製成了「振動陀螺儀」。這種儀器目前已經應用在火箭和高速飛機上,實現了自動駕駛。

3、蒼蠅的眼睛是一種「複眼」,由3000多隻小眼組成,人們模仿它製成了「蠅眼透鏡」。「蠅眼透鏡」是用幾百或者幾千塊小透鏡整齊排列組合而成的,用它作鏡頭可以製成「蠅眼照相機」,一次就能照出千百張相同的相片。這種照相機已經用於印刷製版和大量複製電子計算機的微小電路,大大提高了工效和質量。

「蠅眼透鏡」是一種新型光學元件,它的用途很多。

4、據《韓非子》記載魯班用竹木作鳥「成而飛之,三日不下」。然而人們更希望仿製鳥兒的雙翅使自己也飛翔在空中。早在四百多年前,義大利人利奧那多·達·芬奇和他的助手對鳥類進行仔細的解剖,研究鳥的身體結構並認真觀察鳥類的飛行。

設計和製造了一架撲翼機,這是世界上第一架人造飛行器。

5、義大利人斯帕蘭贊尼很早以前就發現蝙蝠能在完全黑暗中任意飛行,既能躲避障礙物也能捕食在飛行中的昆蟲,但是堵塞蝙蝠的雙耳後,它們在黑暗中就寸步難行了。面對這些事實,帕蘭贊尼提出了一個使人們難以接受的結論:蝙蝠能用耳朵「看東西」。

第一次世界大戰結束後,2023年哈臺認為蝙蝠發出聲音訊號的頻率超出人耳的聽覺範圍。並提出蝙蝠對目標的定位方法與第一次世界大戰時郎之萬發明的用超聲波回波定位的方法相同。遺憾的是,哈臺的提示並未引起人們的重視,而工程師們對於蝙蝠具有「回聲定位」的技術是難以相信的。

直到2023年採用了電子測量器,才完完全全證實蝙蝠就是以發出超聲波來定位的。但是這對於早期雷達和聲納的發明已經不能有所幫助了。

6、早在40年代,人們根據對螢火蟲的研究,創造了日光燈,使人類的照明光源發生了很大變化。近年來,科學家先是從螢火蟲的發光器中分離出了純熒光素,後來又分離出了熒光酶,接著,又用化學方法人工合成了熒光素。由熒光素、熒光酶、atp(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充滿**性瓦斯的礦井中當閃光燈。

由於這種光沒有電源,不會產生磁場,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作。

7、19世紀初,義大利物理學家伏特,以電魚發電器官為模型,設計出世界上最早的伏打電池。因為這種電池是根據電魚的天然發電器設計的,所以把它叫做「人造電器官」。對電魚的研究,還給人們這樣的啟示:

如果能成功地模仿電魚的發電器官,那麼,船舶和潛水艇等的動力問題便能得到很好的解決。

8、仿生學家仿照水母耳朵的結構和功能,設計了水母耳風暴**儀,相當精確地模擬了水母感受次聲波的器官。把這種儀器安裝在艦船的前甲板上,當接受到風暴的次聲波時,可令旋轉360°的喇叭自行停止旋轉,它所指的方向,就是風暴前進的方向;指示器上的讀數即可告知風暴的強度。這種**儀能提前15小時對風暴作出預報,對航海和漁業的安全都有重要意義。

9、斑馬

斑馬生活在非洲大陸,外形與一般的馬沒有什麼兩樣,它們身上的條紋是為適應生存環境而衍化出來的保護色。在所有斑馬中,細斑馬長得最大最美。它的肩高140-160釐米,耳朵又圓又大,條紋細密且多。

斑馬常與草原上的牛羚、旋角大羚羊、瞪羚及鴕鳥等共外,以抵禦天敵。人類將斑馬條紋應用到到軍事上是一個是很成功仿生學例子。

4樓:寂寞少爺之歌

您好。人們在很早就明白「師法自然」的道理,通過模仿自然界中的動物來進行發明創造。 烏賊和魚雷誘餌 烏賊體內的囊狀物能分泌黑色液體,遇到危險時它便釋放出這種黑色液體,誘騙攻擊者上當。

潛艇設計者們仿效烏賊的這一功能讀者設計出了魚雷誘餌。魚雷誘醋似袖珍潛艇,可按潛艇的原航向航行,航速不變,也可模擬噪音、螺旋節拍、聲訊號和多普勒音調變化等。正是它這種惟妙惟肖的表演,令敵潛艇或攻擊中的魚雷真假難辯,最終使潛艇得以逃脫。

蜘蛛和裝甲 生物學家發現蜘蛛絲的強度相當於同等體積的鋼絲的5倍。受此啟發,英國劍橋一所技術公司試製成猶如蜘蛛絲一樣的高強度纖維。用這種纖維做成的複合材料可以用來做防彈衣、防彈車、坦克裝甲車等結構材料。

長頸鹿和「抗荷服」 長頸鹿是目前世界上最高的動物,其大腦和心臟的距離約3米,完全是靠高達160~260毫米汞柱的血壓把血液送到大腦的。按一般分析,當長頸鹿低頭飲水時,大腦的位置低於心臟,大量的血液會湧入大腦,使血壓更加增高,那麼長頸鹿會在飲水時得腦充血或血管破烈等疾病而死。但是裹在長頸鹿身上的一層、厚皮緊緊箍住了血管,限制了血壓,飛機設計師和航空生物學家依照長頸鹿**原理,設計出一種新穎的「抗荷服」,從而解決了超高速殲擊機駕駛員在突然加速爬升時因腦部缺血而引起的痛苦。

這種「抗荷服」內有一裝置,當飛機加速時可壓縮空氣,也能對血管產生相應的壓力,這比長頸鹿的厚皮更高明瞭。 鯨魚和潛艇的「鯨背效應」 當代核潛艇能長時間潛航於冰海之下,但若在冰下發射導彈,則必須破冰上浮,這就碰到了力學上的難題。潛舴專家從鯨魚每隔10分鐘必須破冰呼吸一次中得到啟迪,在潛艇頂部突起的指揮台圍殼和上層建築方面,作了加強材料力度和外形仿鯨背處理,果然取得了破冰時的「鯨背效應」。

蝴蝶和衛星控溫系統 遨遊太空的人造衛星,當受到陽光強烈輻射時,衛星溫度會高達200攝氏度;而在陰影區域,衛星溫度會下降至零下200攝氏度左右,這很容易烤壞或凍壞衛星上的精密儀器儀表,它一度曾使航天科學家傷透了腦筋。後來,人們從蝴蝶身上受到啟迪。原來,蝴蝶身體表面生長著一層細小的鱗片,這些鱗片有調節體溫的作用。

每當氣溫上升、陽光直射時,鱗片自動張開,以減少陽光的輻射角度,從而減少對陽光熱能的吸收;當外界氣溫下降時,鱗片自動閉合,緊貼體表,讓陽光直射鱗片,從而把體溫控制在正常範圍之內。科學家經過研究,為人造地球衛星設計了一種猶如蝴蝶鱗片般的控溫系統. 還有這些:

生物學家通過對蛛絲的研究製造出高階絲線,抗撕斷裂降落傘與臨時吊橋用的高強度纜索。船和潛艇來自人們對魚類和海豚的模仿。 響尾蛇導彈等就是科學家模仿蛇的「熱眼」功能和其舌上排列著一種似照相機裝置的天然紅外線感知能力的原理,研製開發出來的現代化**。

火箭升空利用的是水母、墨魚反衝原理。 科研人員通過研究變色龍的變色本領,為部隊研製出了不少軍事偽裝裝備。 科學家研究青蛙的眼睛,發明了電子蛙眼。

白蟻不僅使用膠粘劑建築它們的土堆,還可以通過頭部的小管向敵人噴射膠粘劑。於是人們按照同樣的原理製造了工作的**—一塊幹膠炮彈。 美國空軍通過毒蛇的「熱眼」功能,研究開發出了微型熱感測器。

我國紡織科技人員利用仿生學原理,借鑑陸地動物的皮毛結構,設計出一種keg保溫面料,並具有防風和導溼的功能。 根據響尾蛇的頰窩能感覺到0.001℃的溫度變化的原理,人類發明了跟蹤追擊的響尾蛇導彈。

人類還利用蛙跳的原理設計了**夯。人類模仿警犬的高靈敏嗅覺製成了用於偵緝的「電子警犬」。科學家根據野豬的鼻子測毒的奇特本領製成了世界上第一批防毒面具。

1、球型宮殿:非洲文鳥用喙和腳巧妙編織而成的圓巢,它從一個圓支架做起,形成一個圓球最後再將其懸掛在樹枝上。 2、穩定的輕質結構:

田蜂築造的紙盒型巢十分精緻,它雖然是一種輕質結構,但有令人難以置信的穩定性。 3、完美的膠合:織網蟻的巢是用樹葉粘合而成。

它們的幼蟲能夠吐出粘合劑,是理想的"膠水瓶"。 4、樹上圓塔住宅:樓群居雀的居所看起來就像架在樹上的一個搖搖欲墜的柴草堆,但其結構十分牢固,能夠維持幾十年,經常是到樹不堪重負被壓斷為止。

5、樹杈上的"灶"灶:鳥的巢是用粘土砌成的,一般選在較為安穩的樹杈上。一個巢大約需要2500粒粘土,都是灶鳥用喙銜來的。

6、平臺建築群:熱帶無刺蜂用蜂蠟建築蜂巢,層層疊疊結合在一起,通常有40層,外表看起來就像是電影《星球大戰》中的航天飛船,能夠安置10萬戶"居民"。 7、帶空調的古堡:

白蟻能夠通過一種匪夷所思的管道系統改善巢內的溫度狀況,白天製冷,夜裡供暖。 水母幾乎全部由水構成,它身體中的水分實際上佔到了百分之九十八,組成它身體的分子之間,有著大量的液體,經過提煉就能從中獲得日常用的聚合膠 我國古代著名工匠魯班,上山伐樹時,被絲矛草割破了手。他覺得奇怪,一棵小草怎麼會這樣厲害?

經過仔細觀察,他發現絲茅草葉子的邊緣長著許多鋒利的細齒。於是魯班發明了木工用的鋸子。 蒼蠅並沒有「鼻子」,它靠什麼來充當嗅覺的呢?

原來,蒼蠅的「鼻子」——嗅覺感受器分佈在頭部的一對觸角上。仿製成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。這種儀器已經被安裝在宇宙飛船的座艙裡,用來檢測艙內氣體的成分。

也可測量潛水艇和礦井裡的有害氣體。利用這種原理,還可用來改進計算機的輸入裝置和有關氣體色層分析儀的結構原理中。 早在40年代,人們根據對螢火蟲的研究,創造了日光燈,近年來,科學家先是從螢火蟲的發光器中分離出了純熒光素,後來又分離出了熒光酶,接著,又用化學方法人工合成了熒光素。

由熒光素、熒光酶、atp(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充滿**性瓦斯的礦井中當閃光燈。由於這種光沒有電源,不會產生磁場,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作。 19世紀初,義大利物理學家伏特,以電魚發電器官為模型,設計出世界上最早的伏打電池。

因為這種電池是根據電魚的天然發電器設計的,所以把它叫做「人造電器官」。 建築上模仿貝殼修造的大跨度薄殼建築,模仿股骨結構建造的立柱,既消除應力特別集中的區域,又可用最少的建材承受最大的載荷。軍事上模仿海豚**的溝槽結構,把人工海豚皮包敷在船艦外殼上,可減少航行揣流,提高航速; 在搞清森林害蟲舞毒蛾性引誘激素的化學結構後,合成了一種類似有機化合物,在田間捕蟲籠中用千萬分之一微克,便可誘殺雄蟲; 坦克是模仿貝克的。

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科學家的一些仿生學創造,詳細些,通過仿生學發明的科學家有哪些

1 將海豚的體形或 結構 游泳時能使身體表面不產生紊流 應用到潛艇設計原理上。2 蒼蠅,是細菌的傳播者,誰都討厭它。可是蒼蠅的楫翅 又叫平衡棒 是 天然導航儀 人們模仿它製成了 振動陀螺儀 這種儀器目前已經應用在火箭和高速飛機上,實現了自動駕駛。3 蒼蠅的眼睛是一種 複眼 由3000多隻小眼組成,人...

仿生物學家由什麼動物發明了什麼,科學家模仿什麼動物發明了那些東西?

袋鼠 會跳躍的越野汽車,貝殼 外殼堅固的坦克 魚兒在水中游蕩 學會了游泳,發明潛艇.連體鯊魚裝 第一代鯊魚裝模仿了鯊魚的 在泳衣上設計了一些粗糙的齒狀突起,以有效地引導水流,並收緊身體,避免 和肌肉的顫動.第二代鯊魚裝又增加了一些新的亮點,加入了一種叫做 彈性 的材料,可使人在水中受到的阻力減少4 ...

科學家從什麼動物上發明了發明了什麼

我的更神,聽好了。從豬的身上發明了豬耳朵,從蝙蝠的發明了雷達,從蜻蜓發明了 從鯨魚發明了潛水艇 從蝙蝠身上發現了雷達,好像是四年級上冊的吧 研究蝙蝠最後發明了雷達定位 從豬身上發現了豬耳朵,然後炒起來很好吃 科學家從哪些動物身上得到了啟示發明了什麼 動物在億萬年的漫長進化過程中,逐步形成了各種奇異的...