【化工仪器网 Chem17盘点】自古以来,自然界就是人类的宝库,它不仅为人类提供生存发展的资料,还是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。仿生学就是一门主张向大自然学习的学科,主要是研究生物体的结构、功能等原理,并以这些原理为基础创新发展,发明出新设备、工具和科技。
仿生学作为一个古老而又年轻的学科,已经有了很多应用案例,我们在《厉害的人都擅借鉴 盘点那些向自然界“取经”的发明(上)》中提到的各种发明,都是仿生学的具体表现形式。那么,我们今天继续盘点一下仿生学的成功案例吧。
水母耳风暴预测仪与水母
我们知道,在一些自然灾害来临前,动物都会有一些反常举动。正如地震前动物会陷入慌乱,拒绝进入密闭空间一样,水母也能通过自己的“顺风耳”,早早感知到风暴的来临。原来,在风暴来临前,空气和波浪摩擦会产生一种次声波,这种次声波人耳无法听到,但水母耳中的听石会受到冲击,从而刺激神经感受器,使水母听到远方风暴的声音。
仿造水母耳朵的结构和功能,科学家们研发出了水母耳风暴预测仪。这种仪器可以提前15小时对风暴做出预警,在保障航海和渔业安全中有十分重要的意义。
我相信绝大部分人都乘坐过或是看到过动车和高铁,那不知道你们有没有注意过列车的头部。列车不同于早些年的绿皮火车,其头部是优雅、圆润的流线型。这样的车头不仅美观,还能减少空气阻力,提高列车行驶速度,减少能耗,降低噪音。
但开始的高速列车并不是子弹头的,不合理的车头涉及是的列车不仅速度慢、噪音大,更是容易在穿过隧道时发生音爆。为解决这以问题,设计师仿造翠鸟的喙设计了子弹头列车,解决了原车头阻力大、噪音大的问题。
小时候我们就听说过,青蛙不能看到静止的东西,却对动的东西很敏感。但青蛙也不是对所有能动的物体都感兴趣,如面对摇晃的树木小草,青蛙依旧会显得无动于衷。科学家们对青蛙的眼睛进行了研究,发现青蛙眼是一个十分复杂的系统。首先,青蛙的视网膜上有五类神经细胞,其中一类只对颜色有反应,另外四种只对运动的物体有反应。其次,青蛙的视觉中枢上有四层神经细胞,每一层的作用不尽相同,当四层神经细胞所感受到的内容重叠时,青蛙就能立即分辨出它的食物。
根据蛙眼的这种特制,科学家发明了电子蛙眼。电子蛙眼是电子眼的一种,其前端是摄像头,所成的像能通过光缆传输到电脑等设备上。在现代军事上,电子蛙眼有着良好的应用,如反导弹系统中,就可以利用电子蛙眼快速识别、判断。另外,电子蛙眼在机场及交通要道上也有广泛的应用、
自古以来,莲因其具有“出淤泥而不染,濯清涟而不妖”的特性而被文人墨客所喜爱,还成为“高洁朴质”的代表。莲能始终保持干净的秘诀在于“荷叶效应”。荷叶表面的结构很特殊,微米级的蜡状复合乳突结构使得荷叶有超疏水和低粘附性,极大增加了水与荷叶的接触角,同时在水的张力作用下,落在荷叶上的水就凝成可自由滚动的水珠。
通过对荷叶表面结构的研究,人们进行可许多有关超疏水材料的研发。近日,中科院先进技术研究院的研究团队仿生荷叶,成功研发出了仿生金刚石功能膜。这种材料不仅具有自清洁和抗生物粘附功能,还具有抗磨损、抗腐蚀的优点。此外,科学家们模拟荷叶表面,还发明了具有自净能力的建筑涂料和医疗。
以上提到的只是人类向大自然“取经”的极少一部分成果,还有“红外探测器与蛇”、“建筑与蜜蜂”、“鹰眼光学系统与鹰”、“直升机与蜂鸟”、“气味探测器与苍蝇”、“粘合剂与壁虎”等精彩故事等你们领略。除了这些已经成功的仿生学案例,小编相信神秘的大自然中,还有许多可为人类所利用的“高科技”正等着我们挖掘。
资料来源:百度百科 搜狐网 仪器网
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