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受生物啟示的發明

發布時間:2021-12-25 12:42:35

❶ 哪些發明是受生物的啟示而發產生的

蒼蠅與宇宙飛船
令人討厭的蒼蠅,與宏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系起來了.
蒼蠅是聲名狼藉的「逐臭之夫」,凡是腥臭污穢的地方,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」——嗅覺感受器分布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沖,送往大腦.大腦根據不同氣味物質所產生的神經電脈沖的不同,就可區別出不同氣味的物質.因此,蒼蠅的觸角像是一台靈敏的氣體分析儀.
仿生學家由此得到啟發,根據蒼蠅嗅覺器的結構和功能,仿製成功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,將引導出來的神經電信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信號,便能發出警報.這種儀器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.
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.
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,可在充滿爆炸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.
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.
電魚放電的奧秘究竟在哪裡?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.電鰻的發電器呈棱形,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,位於皮膚與肌肉之間,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.
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系.沿海漁民都知道,生活在沿岸的魚和水母成批地游向大海,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,它就漂浮在海洋里了.這種低等動物有預測風暴的本能,每當風暴來臨前,它就游向大海避難去了.
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,當風暴前的次聲波沖擊水母耳中的聽石時,聽石就剌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,設計了水母耳風暴預測儀,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.
1.比較明顯的一個例子是飛機:確切的說,飛機是根據流體力學中空氣動力學原理製造出來的.不過人類很久以前,就嚮往像鳥兒一樣能在空中自由的飛翔,在飛機沒有出現以前,人類曾模仿鳥類做過多次飛行試驗,只是都沒有成功.也可以說,人類是受到了鳥兒的啟發,進而在流體力學理論的支持下,發明了飛機.「早在四百多年前,義大利人利奧那多·達·芬奇和他的助手對鳥類進行仔細的解剖,研究鳥的身體結構並認真觀察鳥類的飛行.設計和製造了一架撲翼機,這是世界上第一架人造飛行器.」引號內容引自網路.
2.蜻蜓:人類受其飛行能力(空中懸停)的啟發製造出了直升機,它為人類做出的另一大貢獻是,人類根據仿生學原理,模仿蜻蜓「復眼」的特出功能,製造出了「相控陣雷達」.
相控陣雷達(引自網路) : 我們知道,蜻蜓的每隻眼睛由許許多多個小眼組成,每個小眼都能成完整的像,這樣就使得蜻蜓所看到的范圍要比人眼大得多.與此類似,相控陣雷達的天線陣面也由許多個輻射單元和接收單元(稱為陣元)組成,單元數目和雷達的功能有關,可以從幾百個到幾萬個.這些單元有規則地排列在平面上,構成陣列天線.利用電磁波相干原理,通過計算機控制饋往各輻射單元電流的相位,就可以改變波束的方向進行掃描,故稱為電掃描.輻射單元把接收到的回波信號送入主機,完成雷達對目標的搜索、跟蹤和測量.每個天線單元除了有天線振子之外,還有移相器等必須的器件.不同的振子通過移相器可以被饋入不同的相位的電流,從而在空間輻射出不同方向性的波束.天線的單元數目越多,則波束在空間可能的方位就越多.這種雷達的工作基礎是相位可控的陣列天線,「相控陣」由此得名.
3.蒼蠅是聲名狼藉的「逐臭之夫」,凡是腥臭污穢的地方,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」——嗅覺感受器分布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沖,送往大腦.大腦根據不同氣味物質所產生的神經電脈沖的不同,就可區別出不同氣味的物質.因此,蒼蠅的觸角像是一台靈敏的氣體分析儀.
仿生學家由此得到啟發,根據蒼蠅嗅覺器官的結構和功能,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,將引導出來的神經電信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信號,便能發出警報.這種儀器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.(引自網路)
4.蒼蠅,是細菌的傳播者,誰都討厭它.可是蒼蠅的楫翅,是「天然導航儀」,人們模仿它製成了「振動陀螺儀」.這種儀器目前已經應用在火箭和高速飛機上,實現了自動駕駛.(引自網路)
5.最著名的例子要數蒸汽機:瓦特受到蒸汽將壺蓋頂起的啟發,而發明了蒸汽機.
牛頓根據蘋果落地,發現了萬有引力定律.
阿基米德在洗澡的時候感受到了水的浮力,從而發現了浮力定律.(這是我自己想到的)
6.每當說道人類受到大自然的啟發時,人們往往很容易就想到了高端發明,其實我們的生活中就有很多例子.
我們身上穿的衣服所用的面料,很早以前都是天然的動植物纖維(棉花、麻、毛、蠶絲)紡織而成,如今的各種化纖纖維都是根據這些動植物纖維的性質製造出來的.(我覺得應該是這樣)
7.我們每天都要面對的「鏡子」,就是早期的人類發現了在水中、冰面里自己的倒影,受到的啟發,進而發現光滑的表面可以顯出自己的模樣,最終發明了鏡子.(同上)
8.刀、斧是古人被鋒利的石頭劃破了手腳,受到啟發首先製作出了石刀石斧,有了金屬以後才逐步有了今天的刀斧. (同上)
9.有些人把今天的「船」的發明與「魚聯系在一起,其實不然.人類最早的船是古人根據木頭能漂浮在水面的現象,進而將木頭或竹子捆紮在一起做成的「木筏」或竹筏.直到人類掌握了浮力定律才逐步演變成木船,掌握了金屬冶煉和機械動力(蒸汽機,內燃機)後,才有了今天的各種用途的大小金屬體船隻.不過人類根據仿生學原理,模仿多種魚類、豚類等流線型軀體,對船隻進行了改進道是真的. (因為在人類還沒有對魚類進行深入觀察和研究時,人類很早就製造出了「船」,所以我認為模仿魚來造船是不可能的.)

10.火箭是根據煙花發明的,其動力也是源自對飛行的嚮往(模仿鳥類).火箭是現代發射人造衛星和宇宙飛船的運載工具,是我們祖先首先發明的.起初,只是用於過年過節放煙火時使用,到13世紀,人們把火箭用作戰爭武器,以後傳入歐洲.
第一個想到利用火箭飛天的人是聰明的中國人——明朝的萬戶.14世紀末期,明朝的士大夫萬戶把47個自製的火箭綁在椅子上,自己坐在椅子上,雙手舉著大風箏.設想利用火箭的推力,加上風箏的力量飛起.不幸火箭爆炸,萬戶也為此獻出了生命 .(引自網路)
望採納,謝謝

❷ 哪些發明是受動物的啟發製造出來的

1、潛水艇外形:潛水艇外形模仿了鯨魚,可以減少在水中行進的阻力,又可減小噪音,同時增加隱蔽能力;潛水艇的工作原理是模仿了魚鰾的來工作的。

2、電子蛙眼:根據蛙眼的視覺原理,發明了電子蛙眼。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。

3、雷達:蝙蝠是利用「超聲波」在夜間導航的。蝙蝠的喉頭發出一種超過人的耳朵所能聽到的高頻聲波,這種聲波沿著直線傳播,一碰到物體就迅速返回來,蝙蝠用耳朵接收了這種返回來的超聲波,使其能作出准確的判斷,引導蝙蝠飛行。而雷達正是運用了這一特性,科學家藉助仿生原理,人類根據蝙蝠的回聲定位系統製造出了雷達。

4、「復眼」數碼相機:科學家受蜜蜂和蒼蠅復眼結構的啟發,發明了一種「復眼」數碼相機。這種相機半球狀排列著180個顯微透鏡,使其具有160度的視野,能夠同時聚焦物體的不同深度。人類眼睛和所有相機都是使用單個透鏡聚焦光線至一個光敏組織或者材料物質上,這種排列能夠製造高解析度圖像,但是復眼卻能提供與眾不同的優勢,它可以產生全景視角,呈現顯著的深度感官。

5、飛機:飛機的發明源於人類對飛行的嚮往和對鳥類的研究,近代由於空氣動力學以及機械學的發展,人們漸漸懂得了鳥類飛行的原理,是由於鳥類的翅膀形狀,氣流流過翅膀上表面的速度比流過下表面的速度快,導致下翼面受到的向上的氣流壓力大於上翼面受到的向下的氣流壓力,這個壓力差就是升力,並由此製造了飛機。

❸ 有哪些人類從生物身上受到啟發後進行的發明創造

1.從令人討厭的蒼蠅身上,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.船槳模仿的是鴨的蹼。
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。
17.樹葉的排列和悉尼大劇院的建設。
18.潛水艇和魚的沉浮。
19.響尾蛇能感知附近動物的體溫而准確捕獲獵物和紅外製導空對空響尾蛇導彈。
20.人們根據章魚發明煙霧彈。
21.根據蛋殼發現拱形的承受力量。
22.飛機飛行時產生的劇烈抖動是根據蜻蜓改善的。
23.變色衣服是學習蝴蝶上的鱗片。
24.防水衣服是仿荷葉造的。
25.滑鼠是仿老鼠的。
26.從長頸鹿將血液通過長長的頸從到頭部中得到啟示,設計出特殊的器械,使宇航員在失重狀態下,體內的血液也能正常輸送到離心臟較遠的下肢。

❹ 科學家從哪些生物身上受到啟示發明了哪些東西

蝙蝠-雷達 小鳥-飛機 青蛙-電子蛙眼 鯊魚-潛水艇 變色龍-便衣 鯨魚-提高輪船速度 蜻蜓-讓飛機的機翼不會破碎 長頸鹿-抗荷服 海母-暴雨檢查器 螢火蟲-人工冷光 龍蝦-氣味探測儀 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。 有名的例子很多,如模仿海豚皮而構造的「海豚皮游泳衣」、科學家研究鯨魚的皮膚時,發現其上有溝漕的結構,於是有個科學家就依照鯨魚皮構造,造成一個薄膜蒙在飛機的表面,據實驗可節約能源3%,若全國的飛機都蒙上這樣的表面,每年可節約幾十億。又如有科學家研究蜘蛛,發現蜘蛛的腿上沒有肌肉,有腳的動物會走,主要是靠肌肉的收縮,現在蜘蛛沒有肌肉為什麼會走路?經研究蜘蛛不是靠肌肉的收縮進行走路的,而是靠其中的「液壓」的結構進行走路,據此人們發明了液壓步行機……總之,從自然界得到啟迪, 模仿其結構進行發明創造.這就是仿生學. 這是我們向自然界學習的一個方面.另一方面,我們還可以從自然的規律中得到啟迪,利用其原理進行設計(包括設計演算法),這就是智能計算的思想 鳥類對仿生學的貢獻 從始祖鳥的出現到現在,在這億萬年的漫長進化過程中,鳥類形成了許多卓有成效的導航、識別、計算、能量轉換等系統,其靈敏性、高效性、准確性、抗乾旱性都另人驚嘆不已。人們研究這些結構和功能原理並加以模擬,用來改善現有的或創造新的機械、儀器、工藝,這就是仿生學研究的一項重要內容。 鳥類有高超的飛行本領,當然現代的飛機在很多性能上都遠遠超過鳥類,可是在節約能源上,在靈巧性上就相形見絀了。如一隻鳥連續在海洋上空飛行4000多公里,體重減輕0.06公斤;小巧的蜂鳥不僅能垂直起落,而且在吮吸花蜜時能取直立姿勢,懸在空中進退自如,靈活異常。對這些特殊功能的研究利用,將會使飛機的性能進一步得到改進。 如野鴨能悠然自得地飛行在9500米的半高空,而人在登上4500米時呼吸已經感到很困難了。研究鳥為什麼會在空氣稀薄的條件下腦血管依然暢通,可對人類在供氧不足的環境中正常生活和延長生命有重要意義。 鴿子在仿生學方面有很大的貢獻。它的腿上有一個小巧而靈敏的感受地震的特殊結構,人們根據它的原理仿製出一種新的地震儀,使地震預報更加准確。它的眼睛有著特殊的識別本領,這是由於它的視網膜上有6種功能專一的神經節細胞:葉亮度檢測器、普通邊檢測器、凸邊檢測器、方向檢測器、垂直邊檢測器、水平檢測器,人們模仿它視網膜上的細胞結構製成的鴿眼電子模型,雖結構還不及它的復雜和完善,但安裝在警戒雷達上、應用於電子計算機處理有關數據方面已有廣闊的前景。

❺ 哪些發明是受動物的啟發製造的

一、直升飛機

蜻蜒通過翅膀振動可產生不同於周圍大氣的局部不穩定氣流,並利用氣流產生的渦流來使自己上升。蜻蜒能在很小的推力下翱翔,不但可向前飛行,還能向後和左右兩側飛行,其向前飛行速度可達72km/小時。此外,蜻蜒的 飛行行為簡單,僅靠兩對翅膀不停地拍打。

科學家據此結構基礎研製成功了直升飛機。飛機在高速飛行時,常會引起劇烈振動,甚至有時會折斷機翼而引起飛機失事。蜻蜒依靠加重的翅痣在高速飛行時安然無恙,於是人們仿效蜻蜒在飛機的兩翼加上了平衡重錘,解決了因高速飛行而引起振動這個令人棘手的問題。

二、電子蛙眼

仿生學家經過多次的試驗,發現了青蛙眼睛的奧秘,原來,蛙眼視網膜的神經細胞分成五類,一類只對顏色起反應,另外四類只對運動目標的某個特徵起反應,並能把分解出的特徵信號輸送到大腦視覺中樞——視頂蓋。

因此,青蛙的眼睛對活動的東西非常敏銳,對靜止的東西卻「視而不見」。仿生學家模仿青蛙的眼睛,發明了電子蛙眼,使機場的指揮人員能更加准確地指揮飛機降落。

三、雷達

蝙蝠會釋放出一種超聲波,這種聲波遇見物體時就會反彈回來,而人類聽不見。雷達就是根據蝙蝠的這種特性發明出來的。在各種地方都會用到雷達,例如:飛機、航空等。

(5)受生物啟示的發明擴展閱讀:

自古以來,自然界就是人類各種技術思想、工程原理及重大發明的源泉。

種類繁多的生物界經過長期的進化過程,使它們能適應環境的變化,從而得到生存和發展。勞動創造了人類。

人類以自己直立的身軀、能勞動的雙手、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獲得了高度發展。因此,人類無與倫比的能力和智慧遠遠超過生物界的所有類群。

❻ 哪些人類受生物啟發而產生的發明

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。

17.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。

18.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。

19.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。

20.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」。

21.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.

22.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。

23.船和潛艇來自人們對魚類和海豚的模仿。

24.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。

25.火箭升空利用的是水母、墨魚反沖原理。

26.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。

27.科學家研究青蛙的眼睛,發明了電子蛙眼。

28.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。

29.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。

30.我國紡織科技人員利用仿生學原理,借鑒陸地動物的皮毛結構,設計出一種KEG保溫面料,並具有防風和導濕的功能。

31.根據響尾蛇的頰窩能感覺到0.001℃的溫度變化的原理,人類發明了跟蹤追擊的響尾蛇導彈。

32.人類還利用蛙跳的原理設計了蛤蟆夯。

33.人類模仿警犬的高靈敏嗅覺製成了用於偵緝的「電子警犬」。

34.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。

35.球型宮殿:非洲文鳥用喙和腳巧妙編織而成的圓巢,它從一個圓支架做起,形成一個圓球最後再將其懸掛在樹枝上。

36.穩定的輕質結構:田蜂築造的紙盒型巢十分精緻,它雖然是一種輕質結構,但有令人難以置信的穩定性。

37.完美的膠合:織網蟻的巢是用樹葉粘合而成。它們的幼蟲能夠吐出粘合劑,是理想的"膠水瓶"。

38.樹上圓塔住宅:樓群居雀的居所看起來就像架在樹上的一個搖搖欲墜的柴草堆,但其結構十分牢固,能夠維持幾十年,經常是到樹不堪重負被壓斷為止。

39.平台建築群:熱帶無刺蜂用蜂蠟建築蜂巢,層層疊疊結合在一起,通常有40層,外表看起來就像是電影《星球大戰》中的航天飛船,能夠安置10萬戶"居民"。

40.帶空調的古堡:白蟻能夠通過一種匪夷所思的管道系統改善巢內的溫度狀況,白天製冷,夜裡供暖。

41.水母幾乎全部由水構成,它身體中的水分實際上佔到了百分之九十八,組成它身體的分子之間,有著大量的液體,經過提煉就能從中獲得日常用的聚合膠

42.我國古代著名工匠魯班,上山伐樹時,被絲矛草割破了手。他覺得奇怪,一棵小草怎麼會這樣厲害?經過仔細觀察,他發現絲茅草葉子的邊緣長著許多鋒利的細齒。於是魯班發明了木工用的鋸子。

43.早在40年代,人們根據對螢火蟲的研究,創造了日光燈,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,可在充滿爆炸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。

44.19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」。

45.建築上模仿貝殼修造的大跨度薄殼建築,模仿股骨結構建造的立柱,既消除應力特別集中的區域,又可用最少的建材承受最大的載荷。

46.軍事上模仿海豚皮膚的溝槽結構,把人工海豚皮包敷在船艦外殼上,可減少航行揣流,提高航速;

47.在搞清森林害蟲舞毒蛾性引誘激素的化學結構後,合成了一種類似有機化合物,在田間捕蟲籠中用千萬分之一微克,便可誘殺雄蟲.

❼ 人類有哪些發明是受動物的啟發的

1、潛水艇外形模仿了鯨魚,工作原理模仿了魚鰾;根據蛙眼的視覺原理,發明了電子蛙眼;根據蝙蝠的回聲定位系統製造了雷達;「復眼」數碼相機的發明受到了昆蟲復眼結構的啟發;飛機的發明源於對鳥類的研究;聲吶是運用了海豚的水下迴音定位原理發明的;防毒面具的發明受到了野豬的啟發。

仿生學是一門既古老又年輕的學科。人們研究生物體的結構與功能工作的原理,並根據這些原理發明出新的設備、工具和科技,創造出適用於生產,學習和生活的先進技術。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。

2、潛水艇的外形是模仿鯨魚的外形,可以減少在水中行進的阻力,又可減小噪音,同時增加隱蔽能力;潛水艇的工作原理是模仿了魚鰾的來工作的。

3、根據蛙眼的視覺原理,發明了電子蛙眼。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。

4、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。

5、蝙蝠是利用「超聲波」在夜間導航的。蝙蝠的喉頭發出一種超過人的耳朵所能聽到的高頻聲波,這種聲波沿著直線傳播,一碰到物體就迅速返回來,蝙蝠用耳朵接受了這種返回來的超聲波,使其能作出准確的判斷,引導蝙蝠飛行。

而雷達正是運用了這一特性,科學家藉助仿生原理,人類根據蝙蝠的回聲定位系統製造出了雷達,科學家受蜜蜂和蒼蠅復眼結構的啟發,發明了一種「復眼」數碼相機。這種相機半球狀排列著180個顯微透鏡,使其具有160度的視野,能夠同時聚焦物體的不同深度。

6、人類眼睛和所有相機都是使用單個透鏡聚焦光線至一個光敏組織或者材料物質上,這種排列能夠製造高解析度圖像,但是復眼卻能提供與眾不同的優勢,它可以產生全景視角,呈現顯著的深度感官。

7、飛機的發明源於人類對飛行的嚮往和對鳥類的研究,近代由於空氣動力學以及機械學的發展,人們漸漸懂得了鳥類飛行的原理,是由於鳥類的翅膀形狀,氣流流過翅膀上表面的速度比流過下表面的速度快,導致下翼面受到的向上的氣流壓力大於上翼面受到的向下的氣流壓力,這個壓力差就是升力,並由此製造了飛機。

8、海豚擁有「水下聲吶」,使用頻率在200-350千赫以上的超聲波的喊叫聲進行「迴音定位」,產生一種十分確定的訊號探尋食物和相互通迅。人類運用這種原理發明了「聲吶」。聲吶是英文縮寫「SONAR」的音譯,其中文全稱為:聲音導航與測距,是一種利用聲波在水下的傳播特性,通過電聲轉換和信息處理,完成水下探測和通訊任務的電子設備。

9、當野豬聞到強烈的刺激性氣味後,就用嘴拱地,以躲避氣味對鼻子的刺激。而泥土被野豬拱動後其顆粒就變得較為松軟,對毒氣起到了過濾和吸附的作用。由於野豬巧妙地利用了大自然賜予它的「防毒面具」,所以它們能在一戰中的氯氣浩劫中倖免於難。

科學家從中得到啟示,根據泥土能濾毒的原理,選中了既能吸附有毒物質,又能使空氣暢通的木炭,1g的木炭總面積可達100-150平方米,於是設計製造出世界上首批仿照野豬嘴形狀的防毒面具。

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