1、動物仿生學的結構仿生
自然界中,很多生物都具有一定的強度、剛度和穩定性的結構,很多結構關系如:一面蜘蛛網、一隻蛋殼、一個蜂巢,看似弱小,有時卻能承受很大的外力,或抵禦強大的風暴。這些巧妙合理的結構關系正逐步被給人們所認識和利用。植物的果實擔負著延續種族的任務,億萬年的進化使其果實多呈圓形。圓的外形使它們在較小的空間佔用最大的體積來存貯營養,同時使它們對外界的壓力如風力等有較大的抵抗力。如花生、核桃等還有著堅硬的外殼,可以保護裡面相對嬌嫩的果仁。同樣地,動物也具有對自然力的適應性,如蛋殼、烏龜殼和貝殼等,都巧妙利用了一定的力學原理。如果你握住一個雞蛋,即使加力擠壓,也很難把它弄破。原來蛋殼的拱形結構與其表面的彈性膜一起構成了預應力結構,在工程上稱為薄殼結構。自然界中巧妙的薄殼結構具有各種不同形狀的彎曲表面,不僅外形美觀,還能夠承受相當大的壓力。在建築工程上,人們已廣泛採用這種結構,如大樓的圓形屋頂、模仿貝類製造的商場頂蓋等。
動物界中,辛勤的蜜蜂被稱為昆蟲世界裡的建築工程師。它們用蜂蠟建築的蜂巢的結構由一個個排列整齊的六稜柱形小蜂房組成,每個小蜂房的底部由3個相同的菱形組成,具有結構穩定、用料省和強度高等優點。人們仿其構造用各種材料製成蜂巢式夾層結構板,強度大、重量輕、不易傳導聲和熱,是建築及製造太空梭、宇宙飛船、人造衛星等的理想材料。
結構仿生主要是研究生物體和自然界物質存在的內部結構原理在設計中的應用問題,通過研究生物整體或部分的構造組織方式,發現其與產品的潛在相似性進而對其模仿,以創造新的形態或解決新的問題。研究最多的是植物的莖、葉以及動物形體、肌肉、骨骼的結構。因為是在結構原理上的仿生,其仿生借鑒的主要是對象的內在特徵,對產品外在造型特徵的影響有時非常明顯,有時又不是很明顯。例如:鏟土機的機械臂的工作原理就是模仿螳螂的前臂的結構,實現可以自由伸縮的功能,產品的形態上也留下了直接仿生痕跡。又如:豆莢的結構為人們所熟悉,設計師巧妙的將豆莢一分為二,放大比例關系,設計成一個可愛的果盤,形態逼真而直接。
2、什麼是仿生創造法?
生物在億萬年漫長進化中,形成許許多多奇妙的功能。例如,蝙蝠可以感覺到超聲波,在布滿密網的黑屋裡,幾十隻蝙蝠自由穿梭飛行,而不會撞到網上。人類對於蝙蝠的研究發現,蝙蝠是由超聲波來定位和檢測物體的。蝙蝠的喉內發射出去的超聲波信號與物體相遇後被反射回來,由蝙蝠的耳朵接收,據此判定物體的距離。方位。人們正是根據這種「回聲定位」原理發明了雷達。隨著現代生物學的發展,生物的許多鮮為人知的奇特功能被揭示出來,令人驚嘆。人類在驚嘆之餘,希望從生物的功能機理中受到啟發,創造出更先進的技術。這種模擬生物的機能和結構發出新的技術原理的構思方法,叫做仿生法。
仿生學的發展,給人類的發明創造開辟了更廣闊的前途。人類利用仿生學的發明,打破了人的生命能力的局限。
在遇到一個問題,或者萌發了一個創造性設想以後,怎樣才能想得巧妙,怎樣才能使一個設想變為成熟的方案,自然界、生物界是一個發明設想和技術藍圖的重要源泉。巧妙地運用仿生法,是得到詳細構思的重要方法。
3、(3分)偽裝之王變色龍學名叫「避役」, 長約25厘米,身體側扁,背部有脊椎,變色龍的表皮上有一個變幻無窮
(1)脊椎 (2)A (3)仿生
4、生物題!急求答案
1、二氧化碳
2、物種、遺傳
3、感受器、傳出神經、效應器
4、泌尿系統、腎臟、膀胱
5、合理密植
6、細胞、核酸
7、感光膠片
8、線粒體
9、有機物(糖類)、呼吸作用
10、體循環、肺循環、動脈血、靜脈血、靜脈血、動脈血
11、腎臟、心臟、肺
12、語言中樞(言語區)
13、無脊椎、脊椎、由脊椎連接組成的脊柱
14、仿生學、互利共生
15、傳染源 、傳播途徑 、易感人群
16、細胞膜、細胞質、細胞核、遺傳物質(染色體)
17、越高、禁止近親結婚
18、生物群落、無機環境
19、遺傳、變異
20、糖類、脂質、蛋白質、水、無機鹽、維生素、膳食纖維
21、細胞
22、(1)400
(2)d
(3)右下角
(4)物鏡
5、仿生的例子和原理。
仿生學現象
1。由令人討厭的蒼蠅,仿製成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。已經被安裝在宇宙飛船的座艙里,用來檢測艙內氣體的成分。
2。從螢火蟲到人工冷光;
3。電魚與伏特電池;
4。水母的順風耳,仿照水母耳朵的結構和功能,設計了水母耳風暴預測儀,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。人們根據蛙眼的視覺原理,已研製成功一種電子蛙眼。這種電子蛙眼能像真的蛙眼那樣,准確無誤地識別出特定形狀的物體。把電子蛙眼裝入雷達系統後,雷達抗干擾能力大大提高。這種雷達系統能快速而准確地識別出特定形狀的飛機、艦船和導彈等。特別是能夠區別真假導彈,防止以假亂真。
電子蛙眼還廣泛應用在機場及交通要道上。在機場,它能監視飛機的起飛與降落,若發現飛機將要發生碰撞,能及時發出警報。在交通要道,它能指揮車輛的行駛,防止車輛碰撞事故的發生。
6。根據蝙蝠超聲定位器的原理,人們還仿製了盲人用的「探路儀」。這種探路儀內裝一個超聲波發射器,盲人帶著它可以發現電桿、台階、橋上的人等。如今,有類似作用的「超聲眼鏡」也已製成。
7。模擬藍藻的不完全光合器,將設計出仿生光解水的裝置,從而可獲得大量的氫氣。
8。根據對人體骨胳肌肉系統和生物電控制的研究,已仿製了人力增強器——步行機。
9。現代起重機的掛鉤起源於許多動物的爪子。
10。屋頂瓦楞模仿動物的鱗甲。
11。船槳模仿的是魚的鰭。
12。鋸子學的是螳螂臂,或鋸齒草。
13。蒼耳屬植物獲取靈感發明了尼龍搭扣。
14。嗅覺靈敏的龍蝦為人們製造氣味探測儀提供了思路。
15。壁虎腳趾對製造能反復使用的粘性錄音帶提供了令人鼓舞的前景。
16。貝用它的蛋白質生成的膠體非常牢固,這樣一種膠體可應用在從外科手術的縫合到補船等一切事情上。
16.樹葉的排列和悉尼大劇院的建設。
17.潛水艇和魚的沉浮。
18.響尾蛇和空對空響尾蛇導彈。
17。人們模擬海蟄感受次聲波的器官,設計成功精確的「水母耳」儀器。它由喇叭、接受次聲波的共振器和把這種振動轉變為電脈沖的轉換器以及指示器組成。將這種儀器安裝在船的前甲板上,喇叭做360°旋轉。當它接收到8赫茲-13赫茲的次聲波時,旋轉自動停止,喇叭所指示的方向,就是風暴將要來臨的方向。指示器還可以告訴人們風暴的強度。這種儀器,可提前15小時左右預報風暴。
18。對鱟行為影響最大的是兩側的復眼。受光束照射後,復眼產生脈沖。一隻眼受光束照射,一隻眼產主脈沖;兩隻眼同時受光束照射,兩隻眼同時產生脈沖,但比光束照射一隻眼時產生的脈沖的頻率略低些。人類受其啟示,研製成功一種電子模擬裝置,能解10個元素構成的網路方程,應用這個原理製成的電視攝影機,能在激光下提供清晰度較高的電視影象。
19。不久前,伊利諾伊州立大學的科研小組仿生開發出一套可使機器人擁有「第六感」的人工側線,它與魚類的側線系統相似。這種人工側線由許多排列在表面的,類似於發束的微小矽片組成,每一條都通過微較鏈連接在一個電子感應器上。當水流與硅束接觸時,硅束會因不同的水流速度而彎曲,使感測能偵測到硅束彎曲的角度和方向,從而幫助機器人找出它想去的方向。
20。信天翁是一種海鳥,它具有淡化海水的器官——「去鹽器」。對其「去鹽器」的結構及其工作原理的研究,可以啟發人們去改善舊的或創造出新的海水淡化裝置。
21。白蟻能把吃下去的木質轉化為脂肪和蛋白質,將會對人工合成這些物質有所啟發。
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、聲信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。用這種纖維做成的復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皮膚原理,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了。
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分鍾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范圍之內。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。
6、多功能防壓仿生床有哪些好處
嬰兒仿生床是這幾年開始流行起來的,睡覺的時候把嬰兒仿生床放在寶媽旁邊,然後再把寶寶放在嬰兒仿生床里,這樣給了嬰兒一個獨立的空間,但是又可以離寶媽很近,方便寶媽照顧,那嬰兒仿生床有用嗎?首先可以肯定的一點是嬰兒仿生床的設計是科學的,可以解決很多寶媽擔心的問題,比如如果孩子直接睡在爸媽身邊,爸媽在翻身的時候容易壓到寶寶,要是把寶寶放在仿生床里就能夠避免出現這種情況了;再有就是成年人的床墊有時候太軟,不利於寶寶的脊柱發育,要是把寶寶放在仿生床里可以解決這個問題;還有就是把嬰兒放在仿生床里比放在嬰兒床里更方便寶媽照顧。仿生床還有一個用途就是能夠幫助寶寶睡眠,寶媽在哄孩子睡覺的時候就不用抱著哄了,直接放到仿生床里就可以了,經過多名寶媽反饋的結果顯示,仿生床的這個功效不一定能夠實現,這是因人而異的,有的寶寶放在仿生床里能夠很快的睡去,但是有的寶寶就不可以。總之,仿生床對於嬰兒是有一定用處的,各位寶媽可以根據自己寶寶的實際情況去試試。
7、仿生法是什麼,
仿生在具有生命之意的希臘語bion上,加上有工程技術涵義的ics而組成的詞。大約從回1960年才開始使用。生物具答有的功能迄今比任何人工製造的機械都優越得多,仿生學就是要在工程上實現並有效地應用生物功能的一門學科。例如關於信息接受、信息傳遞、自動控制系統等,這種生物體的結構與功能在機械設計方面給了很大啟發。可舉出的仿生學例子,如將海豚的體形或皮膚結構應用到潛艇設計原理上。仿生學也被認為是與控制論有密切關系的一門學科,而控制論主要是將生命現象和機械原理加以比較,進行研究和解釋的一門學科。
8、仿生的例子
在生活中,仿生的例子很多,如: 生物學家通過對蛛絲的研究製造出高級絲線,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武器。 火箭升空利用的是水母、墨魚反沖原理。 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武器—一塊干膠炮彈。 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。
9、偽裝之王變色龍學名叫「避役」,長約25厘米,身體側扁,背部有脊椎,變色龍的表皮上有一個變幻無窮的「色
(1)動物的分類除了比較動物的外部形態結構,還要比較動物的內部構造和生理功能,根據動物體內有無脊柱可以把動物分為脊椎動物和無脊椎動物,脊椎動物的體內有脊椎骨構成的脊柱,無脊椎動物的體內沒有脊柱.變色龍屬於爬行動物,屬於脊椎動物.
(2)適者生存,變色龍一旦周圍的光線、溫度和濕度發生了變化,就隨之改變體色始終與環境顏色保持一致.是為了保護自己,這是生物對環境的一種適應.
(3)仿生是通過對動物的觀察和研究生物體的結構、功能和工作原理,並將這些原理移植於工程技術之中,發明性能優越的儀器、裝置和機器,創造新技術.因此科學家仿照變色龍,製成了一種既能自動改變顏色,又與環境顏色保持一致的軍裝.這在生物技術上屬於仿生.
故答案為:
(1)脊椎;
(2)A;
(3)仿生.
10、如何理解巧妙仿生法?
地球上的生物在漫長的進化過程中,通過自然選擇,形成了許多卓有成效的器官或形態,其結構的精巧和可靠達到了令人難以置信的地步。例如,螳螂能在0.05秒的瞬間,計算出眼前小昆蟲的速度、方向和距離,並能將其一下子捕獲。蝙蝠是靠超聲波定位的,蝙蝠的超聲波定位器只有幾分之一克,但是它能精確地導向,蝙蝠能依靠它迅速捕到昆蟲,上萬種蝙蝠在一個山洞裡飛翔互不碰撞。生物具有各種豐富多彩的功能,具有復雜和精巧的結構,其奇妙程度是難以想像的。我們能否把生物的這些功能、結構運用到技術發明上去呢?
有一門仿生學的科學,它就是把各種生物系統所具有的功能原理和作用機理作為生物模型進行研究,希望在技術發明中能夠利用這些原理和機理,實現新的技術設計並製造出更好的新型儀器、機械等。其實,某些動物的器官很值得模仿製造。例如,螳螂的鉤頭大刀、壁虎腳上的吸盤、樹懶的爪子、鱷魚的鱗片、袋鼠的尾巴等,都和我們日常生活中的某些工具或物品相似。或許,從模仿這些動物的器官中可以獲得某些有益的東西。