人類模仿自然界中的生物發明了哪些東西

2021-03-04 05:32:49 字數 4844 閱讀 8875

1樓:那個閃電

1、蒼蠅與宇宙飛船

令人討厭的蒼蠅與巨集偉的航天事業似乎風馬牛不相及,但仿生學卻把它們緊密地聯絡起來了。

蒼蠅是聲名狼藉的「逐臭之夫」,凡是腥臭汙穢的地方,都有它們的蹤跡。蒼蠅的嗅覺特別靈敏,遠在幾千米外的氣味也能嗅到。

但是蒼蠅並沒有「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。

每個「鼻子」只有一個「鼻孔」與外界相通,內含上百個嗅覺神經細胞。若有氣味進入「鼻孔」,這些神經立即把氣味刺激轉變成神經電脈衝,送往大腦。

大腦根據不同氣味物質所產生的神經電脈衝的不同,就可區別出不同氣味的物質。因此,蒼蠅的觸角像是一臺靈敏的氣體分析儀。

仿生學家由此得到啟發,根據蒼蠅嗅覺器的結構和功能,仿製成一種十分奇特的小型氣體分析儀。這種儀器的「探頭」不是金屬,而是活的蒼蠅。

就是把非常纖細的微電極插到蒼蠅的嗅覺神經上,將引匯出來的神經電訊號經電子線路放大後,送給分析器;分析器一經發現氣味物質的訊號,便能發出警報。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。

這種小型氣體分析儀,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。

2、從螢火蟲到人工冷光

自從人類發明了電燈,生活變得方便、豐富多了。但電燈只能將電能的很少一部分轉變成可見光,其餘大部分都以熱能的形式浪費掉了,而且電燈的熱射線有害於人眼。

那麼,有沒有隻發光不發熱的光源呢? 人類又把目光投向了大自然。

在自然界中,有許多生物都能發光,如細菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、昆蟲和魚類等,而且這些動物發出的光都不產生熱,所以又被稱為「冷光」。

在眾多的發光動物中,螢火蟲是其中的一類。螢火蟲約有1 500種,它們發出的冷光的顏色有黃綠色、橙色,光的亮度也各不相同。

螢火蟲發出冷光不僅具有很高的發光效率,而且發出的冷光一般都很柔和,很適合人類的眼睛,光的強度也比較高。

因此,生物光是一種人類理想的光。科學家研究發現,螢火蟲的發光器位於腹部。這個發光器由發光層、透明層和反射層三部分組成。

發光層擁有幾千個發光細胞,它們都含有熒光素和熒光酶兩種物質。

在熒光酶的作用下,熒光素在細胞內水分的參與下,與氧化合便發出熒光。螢火蟲的發光,實質上是把化學能轉變成光能的過程。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。現在,人們已能用摻和某些化學物質的方法得到類似生物光的冷光,作為安全照明用。

3、電魚與伏特電池

自然界中有許多生物都能產生電,僅僅是魚類就有500餘種 。人們將這些能放電的魚,統稱為「電魚」。

各種電魚放電的本領各不相同。放電能力最強的是電鰩、電鯰和電鰻。中等大小的電鰩能產生70伏左右的電壓,而非洲電鰩能產生的電壓高達220伏;

非洲電鯰能產生350伏的電壓;電鰻能產生500伏的電壓,有一種南美洲電鰻竟能產生高達880伏的電壓,稱得上電擊冠軍,據說它能擊斃像馬那樣的大動物。

電魚放電的奧祕究竟在**?經過對電魚的解剖研究, 終於發現在電魚體內有一種奇特的發電器官。這些發電器是由許多叫電板或電盤的半透明的盤形細胞構成的。

由於電魚的種類不同,所以發電器的形狀、位置、電板數都不一樣。

電鰻的發電器呈稜形,位於尾部脊椎兩側的肌肉中;電鰩的發電器形似扁平的腎臟,排列在身體中線兩側,共有200萬塊電板;電鯰的發電器起源於某種腺體,位於**與肌肉之間,約有500萬塊電板。

單個電板產生的電壓很微弱,但由於電板很多,產生的電壓就很大了。電魚這種非凡的本領,引起了人們極大的興趣。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。

4、水母的順風耳

「燕子低飛行將雨,蟬鳴雨中天放晴。」生物的行為與天氣的變化有一定關係。沿海漁民都知道,生活在沿岸的魚和水母成批地遊向大海,就預示著風暴即將來臨。

水母,又叫海蜇,是一種古老的腔腸動物,早在5億年前,它就漂浮在海洋裡了。這種低等動物有**風暴的本能,每當風暴來臨前,它就遊向大海避難去了。

原來,在藍色的海洋上,由空氣和波浪摩擦而產生的次聲波 (頻率為每秒8—13次),總是風暴來臨的前奏曲。這種次聲波人耳無法聽到,小小的水母卻很敏感。

仿生學家發現,水母的耳朵的共振腔里長著一個細柄,柄上有個小球,球內有塊小小的聽石,當風暴前的次聲波衝擊水母耳中的聽石時,聽石就刺激球壁上的神經感受器,於是水母就聽到了正在來臨的風暴的隆隆聲。

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。

5、蝴蝶與仿生

五彩的蝴蝶錦色粲然,如重月紋鳳蝶,褐脈金斑蝶等,尤其是螢光翼鳳蝶,其後翅在陽光下時而金黃,時而翠綠,有時還由紫變藍。

科學家通過對蝴蝶色彩的研究,為軍事防禦帶來了極大的裨益。在二戰期間,德軍包圍了列寧格勒,企圖用轟炸機摧毀其軍事目標和其他防禦設施。

蘇聯昆蟲學家施萬維奇根據當時 人們對偽裝缺乏認識的情況,提出利用蝴蝶的色彩在花叢中不易被發現的道理,在軍事設施上覆蓋蝴蝶花紋般的偽裝。

因此,儘管德軍費盡心機,但列寧格勒的軍事基地仍安然無恙,為贏得最後的勝利奠定了堅實的基礎。根據同樣的原理,後來人們還生產出了迷彩服,大大減少了戰鬥中的**。

科學家們受蝴蝶身上的鱗片會隨陽光的照射方向自動變換角度而調 節體溫的啟發,將人造衛星的控溫系統製成了葉片正反兩面輻射、散熱能力相差很大的百葉窗樣式。

在每扇窗的轉動位置安裝有對溫度敏感的金屬絲,隨溫度變化可調節窗的開合,從而保持了人造衛星內部溫度的恆定,解決了航天事業中的一大難題。

2樓:茜愛

魚——潛水艇

蝙蝠——雷達

蜻蜓——飛艇

青蛙——迷彩服

雞蛋——拱形建築

潛水艇潛艇或稱潛水船、潛艦是能夠在水下執行的艦艇。 潛艇的種類繁多,形制各異,小到全自動或一兩人操作、作業時間數小時的小型民用潛水探測器,大至可裝載數百人、連續潛航3-6個月的俄羅斯颱風級核潛艇。

雷達雷達是利用電磁波探測目標的電子裝置。雷達發射電磁波對目標進行照射並接收其回波,由此獲得目標至電磁波發射點的距離、距離變化率(徑向速度)、方位、高度等資訊。

飛艇飛艇是一種輕於空氣的航空器,它與熱氣球最大的區別在於具有推進和控制飛行狀態的裝置。

迷彩服迷彩服要求它的反射光波與周圍景物反射的光波大致相同,不僅能迷惑敵人的目力偵察,還能對付紅外偵察,使敵人現代化偵視儀器難以捕捉目標。

拱形建築

拱形可以是平面的也可以是立體的,拱形可以是圓或圓柱體的一部分,有時球形的一部分也算,也可以是拋物線、橢圓的一部分。

3樓:匿名使用者

科學家從魚兒身上得到起示發明了潛水艇,科學家認真研究了鳥類飛行的原理在2023年發明了飛機

人類模仿自然界的生物發明了哪些東西

4樓:匿名使用者

【主回答】

1.模仿大象鼻子的機器人手臂

2.源自蝙蝠的太陽能偵察機

3.鳥類頭骨幫助科學家研製出更輕、更堅固的建築材料

4.子彈頭列車設計靈感來自翠鳥的喙

5.源自貓大腦的仿生計算機

6.模仿蝙蝠聲波導航功能的聲波手杖

7.仿生人類耳朵的無線電晶片

8.模仿鳥類的微型飛機

9.模仿壁虎的粘性機器人

10.鹿角結構成為製造超強工業材料的原理

11.人類牙齒結構與航空科技

12.壁虎眼睛與未來**眼鏡

13.東方知更鳥羽毛與新一代光學材料

14.人類眼睛與寬視野相機

15.模仿壁虎的超強粘合劑

16.像海蔘一樣軟硬兼備的塑料

17.提速**——鯊魚皮泳衣

18.未來盔甲模仿金恐龍魚

19.模仿投彈手甲蟲的噴射式噴霧機

20.模仿海鷗的偵察機

21.像荷葉一樣趕走汙垢的材料

22.模擬白金龜外殼打造更亮白

23.盒子魚外形讓汽車更省油

【補充回答】

仿生學是發展起來的生物學和技術學相結合的交叉學科。

人們發現,一些關於植物和動物的相類似的功能,實際上是超越了人類自身在此方面的技術設計方案的。植物和動物在幾百萬年的自然進化當中不僅完全適應自然而且其程度接近完美。

仿生學試圖在技術方面模仿動物和植物在自然中的功能。這個思想在生物學和技術之間架起了一座橋樑,並且對解決技術難題提供了幫助。

通過再現生物學的原理,人類不僅找到了技術上的解決方案,而且同時該方案也完全適應了自然的需要。

仿生學的目的就是分析生物過程和結構以及它們的分析用於未來的設計。仿生學的思想是建立在自然進化和共同進化的基礎上的。人類所從事的技術就是使得達到最優化和互相間的協調。

而模擬生物適應環境的功能無疑是一個好機會。

5樓:

由螢火蟲發明了人工冷光 由蒼蠅發明了宇宙飛船 由蝙蝠發明了聲納和雷達 由動物的巢穴發明了房屋 由螳螂發明了鐮刀 由蜻蜓發明了飛機 船和潛艇來自人們對魚類和海豚的模仿。 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。

6樓:匿名使用者

「蝙蝠發明了雷達,老鷹發明了滑翔機,螢火蟲發明了人工冷光,魚發明了潛艇,鳥發明了飛機」

人類模仿自然界中的生物發明了哪些東西?蛇 龍蝦 蟑螂 蜘蛛 青蛙 螞蟻 雞蛋

蛇熱深測器,龍蝦氣味深測儀,蟑螂析儀檔案的快速傳翰,蜘蛛震動感受,青蛙電子蛙眼,螞蟻人工冷光,雞蛋仿生光解水的裝置。人類通過從動物身上得到的啟發發明了很多東西 由螢火蟲發明了人工冷光 由蒼蠅發明了宇宙飛船 由蝙蝠發明了聲納和雷達 由動物的巢穴發明了房屋 由螳螂發明了鐮刀 由蜻蜓發明了飛機 這些發明對...

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