仿生學文章、例項和材料

自古以來，自然界就是人類各種技術思想、工程原理和重大發明的源泉。 各種各樣的生物都經歷了乙個長期的進化過程，使它們能夠適應環境的變化，從而生存和茁壯成長。 勞動創造了人類。

人類以直立的身體、工作的雙手和交流情感和思想的語言，在長期的生產實踐中促進了神經系統，尤其是大腦的高度發育。 因此，人類的能力和智力是無與倫比的，遠遠超過生物界的所有分類群。 人類通過利用他們的聰明才智和靈巧的雙手通過他們的勞動製造工具，在自然界中獲得了更大的自由。

人類的智慧不僅僅侷限於觀察和理解生物世界，而是利用人類獨特的思維和設計能力來模仿生物，通過創造性勞動來提高自己的技能。 魚有在水中自由出入的能力，所以人們模仿魚的形狀來建造船隻，用木槳模仿鰭。 相傳早在豫年間，我國古代勞動人民就觀察到魚兒在水中擺動尾巴游動和轉動，並在船尾架設木槳。

通過反覆觀察、模仿和實踐，逐漸改為槳舵，增加了船的動力，掌握了使船轉彎的手段。 這樣，人們就可以讓船隻自由航行，即使在波濤洶湧的河流中也是如此。

鳥兒張開翅膀，在空中自由飛翔。 據《韓非子》記載，魯班用竹木造鳥，“飛進去，三天不落”。 然而，人們更喜歡模仿鳥類的翅膀，以便它們可以在空中飛行。

早在400多年前，義大利人李奧納多·達·芬奇和他的助手們就仔細解剖了鳥類，研究了它們的身體結構，仔細觀察了它們的飛行。 設計並製造了一架撲翼機，這是世界上第一架人造飛行器。

上述發明和模仿生物體結構和功能的嘗試，可以看作是人類仿生學的先驅和仿生學的萌芽。

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隨著社會的發展，人們對昆蟲的各種生活活動掌握了越來越多，也越來越意識到昆蟲對人類的重要性，仿生學的應用也越來越廣泛。

1.從煩人的蒼蠅中，成功模仿了一款非常奇特的小型氣體分析儀。 它已安裝在太空飛行器的駕駛艙內，以檢測機艙內氣體的成分。

2.從螢火蟲到人造冷光;

3.電動魚伏特電池;

4、水母順風耳，模仿水母耳的結構和功能，設計了水母耳風暴儀器，可提前15小時預報風暴，對航行和漁業安全具有重要意義。

5、根據青蛙眼的視覺原理，人們已經成功研製出電子青蛙眼。 這種電子青蛙眼可以識別特定形狀的物體，其精度與真正的青蛙眼相同。 在雷達系統中安裝電子蛙眼後，雷達的抗干擾能力大大提高。

該雷達系統可以快速準確地識別飛機、艦船、飛彈等的特定形狀。 特別是，它可以區分真假飛彈，防止真與真混淆。

電子青蛙眼也廣泛應用於機場和交通幹道。 在機場，它可以監控飛機的起飛和降落，如果檢測到飛機即將相撞，可以發出警報。 在交通幹道中，它可以指導車輛的行駛，防止車輛碰撞的發生。

6.根據蝙蝠超聲波定位儀的原理，人們也模仿盲人使用的“探路者”。 該探路者配備了乙個超聲波發射器，盲人可以攜帶該發射器來發現電線桿、台階、橋梁等上的人。 今天，具有類似效果的“超聲波眼鏡”也被製造出來。

7.模擬藍藻的不完全光合作用裝置將設計成水的仿生光解，從而獲得大量的氫氣。

8.根據對人體骨骼肌肉系統和生物電控制的研究，模仿了一種人體增強裝置——步行機。

9.現代鶴的鉤子起源於許多動物的爪子。

10.屋頂波紋模仿動物的鱗甲。

11.槳模仿魚的鰭。

12.鋸子學習螳螂臂或鋸草。

13. Xanthium 受到啟發發明了魔術貼。

14. 嗅覺敏銳的龍蝦為人們製作氣味探測器提供了想法。

15. 壁虎腳趾為製造可重複使用的膠帶提供了令人鼓舞的前景。

16.貝類產生的膠體及其蛋白質非常堅固，這種膠體可用於從手術縫合到船舶維修的所有領域。

17、蜻蜓-***。

18. 青蛙 - 青蛙眼雷達.

19. 蚊子 - 蚊子鬥士。

20.蒼蠅 - 蒼蠅的眼睛相機。

21.蝴蝶 - 迷彩服。

22.海豚 - 潛艇。

蒼蠅是臭名昭著的[臭夫君。".許多人認為蒼蠅很煩人，與現代科學技術的事業沒有任何聯絡。 但仿生學將它們聯絡在一起。

乙隻灰色的蒼蠅停在桌子上。 當你去用手抓住它時。 你會發現你的手還沒有落下。 它早已離開了這片[是非之地]。".這一切是怎麼發生的？

科學家通過研究蒼蠅的眼睛發現。 蒼蠅的眼睛由許多六邊形的視覺單元組成，即小眼睛。 這種複眼具有很高的時間解像度。

它將移動的物體分成連續的單鏡頭。 每只眼睛輪流[值班]。".人們是基於蒼蠅複眼的結構。

模仿[蒼蠅之眼]"照相機。 它的鏡頭由 1,329 個粘合在一起的小鏡頭組成。 解像度高達每厘公尺 400 行。

該相機用於複製計算機的微電路。 除此之外。 測量運動物體速度的光學測速儀也被模仿。

蒼蠅的眼睛可以看到紫外線。 然而，紫外線對人類和其他熱敏成分是不可見的。 所以。

人們再次模仿[紫外線眼]".這[紫外線眼"它在國防中發揮著重要作用。

如前所述，蒼蠅正處於關鍵時刻。 它可以很快脫離危險。 科學家經過研究後發現。

原來是機翼在工作。 翅膀位於蒼蠅的後翅位置。 它是在後翅退化後形成的。

形狀與啞鈴的形狀有些相似。 它可以使蒼蠅向後[向後驅動]。".飛出[危險區域] 非常快".

它還可以導航身體。 保持飛行方向。 不要兜圈子。

根據這一原理模仿了振動陀螺儀。 這種導航儀現在用於高速飛行的火箭和飛機。 增加了飛機和飛行火箭的穩定性。

蒼蠅有敏銳的嗅覺。 根據蒼蠅的這一特點，人們模仿氣體測試儀器。 它用於檢測各種氣體。

嗅覺受體只需要與氣體接觸。 另一方面，味覺感受器必須與物體接觸。 蒼蠅的嘴和腿上覆蓋著毛髮。

毛髮由兩個鹽感應細胞組成。 它由葡萄糖感應細胞和水感應細胞組成。 因此。

毛茸茸的對甜味有一種特殊的[愛好]".人們根據這個原則。 仿**糖尿病儀器。

除此之外。 這四個受體細胞中的每乙個都可以將它們接收到的資訊輸入大腦。 當蒼蠅與物體接觸時。

你可以判斷你是否可以吃它。 在此基礎上。 還製造了氣體分析儀。

它用於分析穿梭機中氣體的成分並檢測潛艇中的有毒氣體。

從上面可以看出。 煩人的蒼蠅。 對研究非常有價值。 這對激勵人們發展現代科學技術具有重要意義。

自然界中有許多生物可以發電，僅魚類就有500多種。 人們將這些可以放電的魚統稱為“電魚”。 各種電魚放電的能力各不相同。

最強大的放電是電鰩、電鲶魚和電鰻。 中型電射線可以產生大約 70 伏的電壓，而非洲電射線可以產生高達 220 伏的電壓; 非洲電鲶魚可以產生 350 伏的電壓; 電鰻可以產生高達500伏的電壓，一條南美電鰻可以產生高達880伏的電壓，這是電擊的冠軍，據說可以殺死馬這樣的大型動物。 電魚放電的奧秘是什麼？

經過對電魚的解剖學研究，終於發現電魚體內有乙個奇怪的發電器官。 這些發生器由半透明的圓盤狀單元組成，稱為板或圓盤。 由於電魚的種類不同，發電機的形狀、位置、電板數量也不同。

電鰻的發電機是稜柱形的，位於尾棘兩側的肌肉中; 電射線的發生器形狀像扁平的腎臟，排列在身體中線的兩側，共有200萬個電板; 電鲶魚的發電機起源於某種腺體，位於**和肌肉之間，大約有500萬個電板。 單塊板產生的電壓很弱，但是因為板子多，產生的電壓就大了。 電魚的這種非凡能力引起了人們的極大興趣。

19世紀初，義大利物理學家伏特設計了世界上最早的基於電魚發電器官的伏特電池。 因為這種電池是以電魚的天然發電機為基礎設計的，所以被稱為“人造電器官”。 對電魚的研究，也給了人們這樣的啟示：

如果我們能成功模仿一條電魚的發電器官，那麼艦艇和潛艇的動力問題就可以得到很好的解決。

動物仿生學的例子。

電子青蛙眼、鋸子等，都是仿生學。

例如，有一種水母，它的耳朵是順風的。

許多堅固且具有成本效益的建築都是模仿蛋殼建造的;

模仿袋鼠設計跳車;

電子眼旨在模仿青蛙的眼睛;

從螢火蟲到人造冷光。

自從電燈發明以來，生活變得更加方便和豐富。 但電燈只能將一小部分電能轉化為可見光，其餘的大部分都以熱量的形式浪費掉，電燈的熱射線對人眼有害。 那麼，有沒有一種光源只發光而不發熱呢？

人類再次將注意力轉向自然。

在自然界中，有許多可以發光的生物，如細菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼類動物、昆蟲和魚類等，這些動物發出的光不會產生熱量，因此也被稱為“冷光”。

在眾多發光動物中，螢火蟲就是其中之一。 螢火蟲大約有1500種，它們的冷光顏色從黃綠色到橙色不等，光線的亮度也各不相同。 螢火蟲發出的冷光不僅發光效率高，而且發出的冷光一般都很柔和，非常適合人眼，光的強度也比較高。

因此，生物光是一種非常適合人類的光。

科學家發現，螢火蟲的發光裝置位於腹部。 該燈具由三部分組成：發光層、透明層和反射層。 發光層有數千個發光細胞，它們都含有兩種物質，螢光素和螢光素酶。

在螢光素酶的作用下，螢光素在細胞內水的參與下被氧化時會發出螢光。 螢火蟲的發光本質上是將化學能轉化為光能的過程。

早在 40 年代，螢光燈就是基於對螢火蟲的研究而創造的，這極大地改變了人類照明的來源。 近年來，科學家從螢火蟲的發光裝置中分離出純螢光素，後來分離出螢光素酶，然後化學合成螢光素。 由螢光素、螢光素酶、ATP（三磷酸腺苷）和水的混合物組成的生物光源，可在充滿**氣體的礦井中用作閃光燈。

由於這種光沒有電源，也不會產生磁場，因此可以用生物光源照亮它以清除磁性地雷。

如今，人們可以使用混合某些化學物質的方法獲得類似於生物光的冷光，用作安全照明。