有什么发明是受到了动物的启发性

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-06
有什么发明家是受到了动物的启发性400字的作文

苍蝇与宇宙飞船
  令人讨厌的苍蝇,与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及,但仿生学却把它们紧密地联系起来了。
  苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”,凡是腥臭污秽的地方,都有它们的踪迹。苍蝇的嗅觉特别灵敏,远在几千米外的气味也能嗅到。但是苍蝇并没有“鼻子”,它靠什么来充当嗅觉的呢? 原来,苍蝇的“鼻子”——嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。
  每个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相通,内含上百个嗅觉神经细胞。若有气味进入“鼻孔”,这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲,送往大脑。大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同,就可区别出不同气味的物质。因此,苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪。
  仿生学家由此得到启发,根据苍蝇嗅觉器官的结构和功能,仿制成一种十分奇特的小型气体分析仪。这种仪器的“探头”不是金属,而是活的苍蝇。就是把非常纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上,将引导出来的神经电信号经电子线路放大后,送给分析器;分析器一经发现气味物质的信号,便能发出警报。这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里,用来检测舱内气体的成分。
  这种小型气体分析仪,也可测量潜水艇和矿井里的有害气体。利用这种原理,还可用来改进计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中。
  从萤火虫到人工冷光
  自从人类发明了电灯,生活变得方便、丰富多了。但电灯只能将电能的很少一部分转变成可见光,其余大部分都以热能的形式浪费掉了,而且电灯的热射线有害于人眼。那么,有没有只发光不发热的光源呢? 人类又把目光投向了大自然。
  在自然界中,有许多生物都能发光,如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等,而且这些动物发出的光都不产生热,所以又被称为“冷光”。
  在众多的发光动物中,萤火虫是其中的一类。萤火虫约有1 500种,它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色,光的亮度也各不相同。萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率,而且发出的冷光一般都很柔和,很适合人类的眼睛,光的强度也比较高。因此,生物光是一种人类理想的光。
  科学家研究发现,萤火虫的发光器位于腹部。这个发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成。发光层拥有几千个发光细胞,它们都含有荧光素和荧光酶两种物质。在荧光酶的作用下,荧光素在细胞内水分的参与下,与氧化合便发出荧光。萤火虫的发光,实质上是把化学能转变成光能的过程。
  早在40年代,人们根据对萤火虫的研究,创造了日光灯,使人类的照明光源发生了很大变化。近年来,科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素,后来又分离出了荧光酶,接着,又用化学方法人工合成了荧光素。由荧光素、荧光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。由于这种光没有电源,不会产生磁场,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作。
  现在,人们已能用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光的冷光,作为安全照明用。
  电鱼与伏特电池
  自然界中有许多生物都能产生电,仅仅是鱼类就有500余种 。人们将这些能放电的鱼,统称为“电鱼”。
  各种电鱼放电的本领各不相同。放电能力最强的是电鳐、电鲶和电鳗。中等大小的电鳐能产生70伏左右的电压,而非洲电鳐能产生的电压高达220伏;非洲电鲶能产生350伏的电压;电鳗能产生500伏的电压,有一种南美洲电鳗竟能产生高达880伏的电压,称得上电击冠军,据说它能击毙像马那样的大动物。
  电鱼放电的奥秘究竟在哪里?经过对电鱼的解剖研究, 终于发现在电鱼体内有一种奇特的发电器官。这些发电器是由许多叫电板或电盘的半透明的盘形细胞构成的。由于电鱼的种类不同,所以发电器的形状、位置、电板数都不一样。电鳗的发电器呈棱形,位于尾部脊椎两侧的肌肉中;电鳐的发电器形似扁平的肾脏,排列在身体中线两侧,共有200万块电板;电鲶的发电器起源于某种腺体,位于皮肤与肌肉之间,约有500万块电板。单个电板产生的电压很微弱,但由于电板很多,产生的电压就很大了。
  电鱼这种非凡的本领,引起了人们极大的兴趣。19世纪初,意大利物理学家伏特,以电鱼发电器官为模型,设计出世界上最早的伏打电池。因为这种电池是根据电鱼的天然发电器设计的,所以把它叫做“人造电器官”。对电鱼的研究,还给人们这样的启示:如果能成功地模仿电鱼的发电器官,那么,船舶和潜水艇等的动力问题便能得到很好的解决。
  水母的顺风耳
  在自然界中,水母,早在5亿多年前,它们就以经在海水里生活了."但是,水母跟顺风耳又有什么关系呢?"人们肯定会问这样一个问题.因为,水母在风暴来临之前,就会成群结队地游向大海,就预示风暴既将来临.但是,这又与"顺风耳"有什么关系呢?原来,在蓝色的海洋上,由空气和波浪摩擦而产生的次声波(频率为8~13赫),是风暴来临之前的预告.这种次声波,人耳是听不到的,而对水母来说却是易如反掌.科学家经过研究发现,水母的耳朵里长着一个细柄,柄上有个小球,球内有块小小的听石.
  科学家仿照水母耳朵的结构和功能,设计了水母耳风暴预测仪,相当精确地模拟了水母感受次声波的器官.
  技能训练长颈鹿与宇航员失重现象
  长颈鹿之所以能将血液通过长长的颈输送到头部,是由于长颈鹿的血压很高。据测定,长颈鹿的血压比人的正常血压高出2倍。这样高的血压为什么不会使长颈鹿患脑溢血而死亡呢?这与长颈鹿身体的结构有关。首先,长颈鹿血管周围的肌肉非常发达,能压缩血管,控制血流量;同时长颈鹿腿部及全身的皮肤和筋膜绷得很紧,利于下肢的血液向上回流。科学家由此受到启示,在训练宇航员对,设置一种特殊器械,让宇航员利用这种器械每天锻炼几小时,以防止宇航员血管周围肌肉退化;在宇宙飞船升空时,科学家根据长颈鹿利用紧绷的皮肤可控制血管压力的原理,研制了飞行服——“抗荷服”。抗荷服上安有充气装置,随着飞船速度的增高,抗荷服可以充入一定量的气体,从而对血管产生一定的压力,使宇航员的血压保持正常。同时,宇航员腹部以下部位是套入抽去空气的密封装置中的,这样可以减小宇航员腿部的血压,利于身体上部的血液向下肢输送。
  乌龟的龟壳与薄壳建筑
  龟壳的背甲呈拱形,跨度大,包括许多力学原理。虽然它只有2 mm的厚度,但使用铁锤敲砸也很难破坏它。建筑学家模仿它进行了薄壳建筑设计。这类建筑有许多优点:用料少,跨度大,坚固耐用。薄壳建筑也并非都是拱形,举世闻名的悉尼歌剧院则像一组泊港的群帆。
  -- 结构构件
  对于构件,在截面面积相同的情况下,把材料尽可能放到远离中和轴的位置上,是有效的截面形状。有趣的是,在自然界许多动植物的组织中也体现了这个结论。例如:“疾风知劲草”,许多能承受狂风的植物的茎部是维管状结构,其截面是空心的。支持人承重和运动的骨骼,其截面上密实的骨质分布在四周,而柔软的骨髓充满内腔。在建筑结构中常被采用的空心楼板、箱形大梁、工形截面钣梁以及折板结构、空间薄壁结构等都是根据这条结论得来的。
  -- 斑马
  斑马生活在非洲大陆,外形与一般的马没有什么两样,它们身上的条纹是为适应生存环境而衍化出来的保护色。在所有斑马中,细斑马长得最大最美。它的肩高140-160厘米,耳朵又圆又大,条纹细密且多。斑马常与草原上的牛羚、旋角大羚羊、瞪羚及鸵鸟等共外,以抵御天敌。人类将斑马条纹应用到军事上是一个是很成功仿生学例子。

1、潜水艇外形:潜水艇外形模仿了鲸鱼,可以减少在水中行进的阻力,又可减小噪音,同时增加隐蔽能力;潜水艇的工作原理是模仿了鱼鳔的来工作的。
2、电子蛙眼:根据蛙眼的视觉原理,发明了电子蛙眼。电子蛙眼能像真的蛙眼那样,准确无误地识别出特定形状的物体。把电子蛙眼装入雷达系统后,雷达抗干扰能力大大提高。这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等。特别是能够区别真假导弹,防止以假乱真。
3、雷达:蝙蝠是利用“超声波”在夜间导航的。蝙蝠的喉头发出一种超过人的耳朵所能听到的高频声波,这种声波沿着直线传播,一碰到物体就迅速返回来,蝙蝠用耳朵接收了这种返回来的超声波,使其能作出准确的判断,引导蝙蝠飞行。而雷达正是运用了这一特性,科学家借助仿生原理,人类根据蝙蝠的回声定位系统制造出了雷达。


4、“复眼”数码相机:科学家受蜜蜂和苍蝇复眼结构的启发,发明了一种“复眼”数码相机。这种相机半球状排列着180个显微透镜,使其具有160度的视野,能够同时聚焦物体的不同深度。人类眼睛和所有相机都是使用单个透镜聚焦光线至一个光敏组织或者材料物质上,这种排列能够制造高分辨率图像,但是复眼却能提供与众不同的优势,它可以产生全景视角,呈现显著的深度感官。
5、飞机:飞机的发明源于人类对飞行的向往和对鸟类的研究,近代由于空气动力学以及机械学的发展,人们渐渐懂得了鸟类飞行的原理,是由于鸟类的翅膀形状,气流流过翅膀上表面的速度比流过下表面的速度快,导致下翼面受到的向上的气流压力大于上翼面受到的向下的气流压力,这个压力差就是升力,并由此制造了飞机。

1、蝙蝠、海豚与声纳

声纳从发射器中发射出可穿越水和空气的低频率声音脉冲,声音脉冲遇到障碍物会被反射到接收装置。根据声音脉冲的传播速度与回声传回的时间,就可测得鱼障碍物之间的距离。人类正是根据蝙蝠和海豚的回声定位原理发明了声纳。

2、潜艇与“鲸背效应”

当代核潜艇能够长时间潜航于冰海深水之下,但若在冰下发射导弹,则必须破冰上浮,这就碰到了难题。

鲸每隔20——60分钟,就要浮出水面呼吸(称为“喷潮”)一次,潜艇专家从中得到启迪,于是在潜艇顶部突起的指挥台围壳和上层结构上,加强了材料力度,并在外形上模仿鲸背,果然取得了破冰时的“鲸背效应”。

3、响尾蛇与热成像摄像机

响尾蛇可利用它天生的红外线感知能力发现四周的猎物,热成像摄像机利用的就是这一原理。

4、蝴蝶与卫星控温系统

遨游太空的人造地球卫星,受到阳光的强烈辐射时,温度会高达200℃;而在阴影区域,卫星温度会下降至-200℃,因此,卫星上的各种精密仪器仪表很容易被烤坏或冻坏。后来,科学工作者从蝴蝶身上受到启迪,解决了这个难题。


原来,在蝴蝶体表生长着一层细小的鳞片,这些鳞片有调节体温的作用。每当阳光直射,气温上升时,鳞片自动张开,以减少阳光的辐射角度,从而减少对热能的吸收;而当外界气温下降时,鳞片自动闭合,紧贴体表,使阳光直射鳞片,从而把体温控制在正常范围内。

科学家经过研究,为人造地球卫星设计了一种犹如蝴蝶鳞片般的控温系统。

5、蜘蛛网与铠甲

生物学家经过对蜘蛛丝的研究发现,其强度相当于同等体积钢丝的5倍。

受此启发,英国剑桥PA技术公司试制成像蜘蛛网丝一样的高强度纤维加以编织或者做成复合材料,可用来做防弹衣、防弹车、坦克车、装甲车等的结构材料。“穿”上这种铠甲,既减轻了重量,又能提高其性能,而且经久耐用。



通过鲸鱼的流线型发明了潜水艇.

通过蜻蜓的复眼发明了多相片的照相机.

通过鸟发明了飞机.
美国空军通过毒蛇的“热眼”功能,研究开发出了微型热传感器

人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬”.
科学家根据野猪的鼻子测毒的奇特本领制成了世界上第一批防毒面具.

我们日常生活中很多用品、用具、机械、交通工具等都是受到了动物的启发而发明的。如潜艇是受到鱼鳔的启发,复眼相机是受到苍蝇眼睛的启发,垂直起飞的飞机是受蜻蜓飞行的启发等等。人类要不断创新,就需要方方面面的信息去启发引导思维局限。动物身体的各种奇异构造必将是人类社会创新发展不可或缺的信息资源。

通过鲸鱼的流线型发明了潜水艇.
通过蜻蜓的复眼发明了多相片的照相机.
通过鸟发明了飞机.
美国空军通过毒蛇的“热眼”功能,研究开发出了微型热传感器
人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬”.
科学家根据野猪的鼻子测毒的奇特本领制成了世界上第一批防毒面具。

通过鲸鱼的流线型发明了潜水艇。
通过蜻蜓的复眼发明了多相片的照相机。
通过鸟发明了飞机。
美国空军通过毒蛇的“热眼”功能,研究开发出了微型热传感器。
人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬。”
科学家根据野猪的鼻子测毒的奇特本领制成了世界上第一批防毒面具。

  • 什么东西是受到动物的启发而发明的?
    答:科学家通过对海豚游泳阻力小的研究发明了能提高鱼雷航速的人工海豚皮;以及模仿袋鼠在沙漠运动形式的无轮汽车(跳跃机)等. 前苏联科学院动物研究所的科学家在企鹅的启示下,他们设计了一种新型汽车--“企鹅”牌极地越野汽车.这种汽车的宽阔的底部,直接贴在雪面上,用轮勺撑动着前进,行驶速度可达50公里/小时. 科学家...
  • 哪些东西是受到动物的一些特点的启发而发明的具体
    答:且身上又有接受这种超声波的 “雷达装置 ”,由此来准确辨别障碍物及其 位置。科学家们据此研制出了超声波眼镜,给盲人带来福音。4.乌贼——气垫船 乌贼是一种快速海洋动物,素有海上火箭之称,它最大时速可达一百五 十公里,这主要靠它那简单的结构和那安全可靠的高速喷水推进器。人 们模仿它制作成...
  • 人类有哪些发明是受动物的启发的
    答:科学家从箭鱼长针状突起受到启发,用于超音速飞机刺破高速飞行时产生的音障;从鲸的造型开发出潜水艇;从海豚头部气囊产生振动发射超声波遇到目标被反射而研制出声纳. 蜜蜂与偏振定向器,蜜蜂采集花粉而不迷路,是因为头上有一对复眼,每只复眼由6300个单元组成,光线进入眼晶体后,通过晶锥到达含有感光色素的感光束.感光色素...
  • 生活中有哪些发明是受到了动物的启发?
    答:5、蜘蛛网与铠甲 生物学家研究过蜘蛛丝,发现它的强度是同样大小的钢丝的五倍。受此启发,英国剑桥PA科技有限公司尝试生产像蜘蛛网这样的高强度纤维,可以编织或制成复合材料,用作防弹衣、防弹车、坦克、装甲车等的结构材料。穿上这种盔甲,不仅减轻了重量,还提高了性能,而且经久耐用。
  • 有哪些发明是受到动物的启发与动物有关的发明有什么
    答:1、蝙蝠、海豚与声纳 声纳从发射器中发射出可穿越水和空气的低频率声音脉冲,声音脉冲遇到障碍物会被反射到接收装置。根据声音脉冲的传播速度与回声传回的时间,就可测得鱼障碍物之间的距离。人类正是根据蝙蝠和海豚的回声定位原理发明了声纳。2、潜艇与“鲸背效应”当代核潜艇能够长时间潜航于冰海深水之...
  • 生活中哪些发明受到了动物的启发?
    答:一类只对颜色起反应,另外四类只对运动目标的某个特征起反应,并能把分解出的特征信号输送到大脑视觉中枢——视顶盖。因此,青蛙的眼睛对活动的东西非常敏锐,对静止的东西却“视而不见”。仿生学家模仿青蛙的眼睛,发明了电子蛙眼,使机场的指挥人员能更加准确地指挥飞机降落。
  • 生活中还有哪些发明是受到动物的启发
    答:1、蝴蝶翅膀为灵感:Mirasol低压显示器 电子阅读器最初使用的是电子墨水,这种墨水仅限于某些颜色,在阳光下也存在可读性问题,因此寻找新的方法来提高阅读能力是自然而然的一步。为了做到这一点,设计师们从动物王国,尤其是蝴蝶身上获得了灵感。2、飞蛾眼睛灵感:抗反射膜 飞蛾已经进化出了许多巧妙的适应...
  • 什么东西是受到动物的启发而发明的?
    答:5、模拟蓝藻的不完全光合器,将设计出仿生光解水的装置,从而可获得大量的氢气。6、根据对人体骨胳肌肉系统和生物电控制的研究,已仿制了人力增强器——步行机。7、现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子。8、屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲。不仅仅是动物,人们也受到植物的启发发明了很多东西:1、鲁班有一次被...
  • 人类从哪些动植物哪里受到启发 产生发明的例子
    答:9。现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子。10、屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲。11、船桨模仿的是鱼的鳍。12、锯子学的是螳螂臂,或锯齿草。13、苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣。14、嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路。15、壁虎脚趾对制造能反复使用的粘性录音带提供了令人鼓舞的前景。16、贝用...
  • 你知道哪些受到了动物的启发的发明吗?
    答:受到了动物的启发的发明有乌贼与侧壁气垫船、鱼儿与船、蝴蝶与卫星控温系统。1、乌贼与侧壁气垫船 鱿鱼是一种神奇的海洋动物,被称为海洋火箭。它的最高时速可达150公里,这主要取决于它的结构简单和安全可靠的高速水射流推进器。它被模仿成一个侧壁气垫船,带有喷水推进器,每秒可达40米,能够在低于...