动物仿生学的些发明(至少10个,越多越好)
答:生物学家通过对蛛丝的研究制造出高级丝线,抗撕断裂降落伞与临时吊桥用的高强度缆索
船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿
响尾蛇导弹等就是科学家模仿蛇的“热眼”功能和其舌上排列着一种似照相机装置的天然红外线感知能力的原理,研制开发出来的现代化武器
火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理
科研人员通过研究变色龙的变色本领,为部队研制出了不少军事伪装装备
科学家研究青蛙的眼睛,发明了电子蛙眼
白蚁不仅使用胶粘剂建筑它们的土堆,还可以通过头部的小管向敌人喷射胶粘剂
于是人们按照同样的原理制造了工作的武器—一块干胶炮弹
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
我国纺织科技人员利用仿生学原理,借鉴陆地动物的皮毛结构,设计出一种KEG保温面料,并具有防风和导湿的功能
根据响尾蛇的颊窝能感觉到0.001℃的温度变化的原理,人类发明了跟踪追击的响尾蛇导弹
人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯
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
1、球型宫殿:非洲文鸟用喙和脚巧妙编织而成的圆巢,它从一个圆支架做起,形成一个圆球最后再将其悬挂在树枝上
2、稳定的轻质结构:田蜂筑造的纸盒型巢十分精致,它虽然是一种轻质结构,但有令人难以置信的稳定性
3、完美的胶合:织网蚁的巢是用树叶粘合而成
它们的幼虫能够吐出粘合剂,是理想的"胶水瓶"
4、树上圆塔住宅:楼群居雀的居所看起来就像架在树上的一个摇摇欲坠的柴草堆,但其结构十分牢固,能够维持几十年,经常是到树不堪重负被压断为止
5、树杈上的"灶"灶:鸟的巢是用粘土砌成的,一般选在较为安稳的树杈上
一个巢大约需要2500粒粘土,都是灶鸟用喙衔来的
6、平台建筑群:热带无刺蜂用蜂蜡建筑蜂巢,层层叠叠结合在一起,通常有40层,外表看起来就像是电影《星球大战》中的航天飞船,能够安置10万户"居民"
7、带空调的古堡:白蚁能够通过一种匪夷所思的管道系统改善巢内的温度状况,白天制冷,夜里供暖
水母几乎全部由水构成,它身体中的水分实际上占到了百分之九十八,组成它身体的分子之间,有着大量的液体,经过提炼就能从中获得日常用的聚合胶我国古代著名工匠鲁班,上山伐树时,被丝矛草割破了手
他觉得奇怪,一棵小草怎么会这样厉害?经过仔细观察,他发现丝茅草叶子的边缘长着许多锋利的细齿
于是鲁班发明了木工用的锯子
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
仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪
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
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
早在40年代,人们根据对萤火虫的研究,创造了日光灯,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
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”
建筑上模仿贝壳修造的大跨度薄壳建筑,模仿股骨结构建造的立柱,既消除应力特别集中的区域,又可用最少的建材承受最大的载荷
军事上模仿海豚皮肤的沟槽结构,把人工海豚皮包敷在船舰外壳上,可减少航行揣流,提高航速;在搞清森林害虫舞毒蛾性引诱激素的化学结构后,合成了一种类似有机化合物,在田间捕虫笼中用千万分之一微克,便可诱杀雄虫;
给几个动物仿生学例子
答:生物学家通过对蛛丝的研究制造出高级丝线,抗撕断裂降落伞与临时吊桥用的高强度缆索
船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿
响尾蛇导弹等就是科学家模仿蛇的“热眼”功能和其舌上排列着一种似照相机装置的天然红外线感知能力的原理,研制开发出来的现代化武器
火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理
科研人员通过研究变色龙的变色本领,为部队研制出了不少军事伪装装备
科学家研究青蛙的眼睛,发明了电子蛙眼
白蚁不仅使用胶粘剂建筑它们的土堆,还可以通过头部的小管向敌人喷射胶粘剂
于是人们按照同样的原理制造了工作的武器—一块干胶炮弹
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
我国纺织科技人员利用仿生学原理,借鉴陆地动物的皮毛结构,设计出一种KEG保温面料,并具有防风和导湿的功能
根据响尾蛇的颊窝能感觉到0.001℃的温度变化的原理,人类发明了跟踪追击的响尾蛇导弹
人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯
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
人类根据鸡蛋的薄壳设计发明了许多性能优良的房屋,人们又模仿袋鼠研制出会跳跃的越野汽车,模仿贝壳制成外壳坚固的坦克“““ 、平台建筑群:热带无刺蜂用蜂蜡建筑蜂巢,层层叠叠结合在一起,通常有40层,外表看起来就像是电影《星球大战》中的航天飞船,能够安置10万户"居民"
7、带空调的古堡:白蚁能够通过一种匪夷所思的管道系统改善巢内的温度状况,白天制冷,夜里供暖
你认为进行仿生学研究需要哪些方面的科学知识和技能
答:知识与技能参与调查动物在人们生活中的作用 举例说出现代化生物科学技术——生物反应器、仿生在人类生活和社会发展中的作用
情感态度与价值观关注科学、技术和社会的关系重点和难点重点鼓励学生积极参与调查动物在人们生活中的作用的实践活动,培养实践能力难点调查活动的组织,开展与落实教学准备教师准备:准备写有关调查活动内容提示的幻灯片学生准备:收集生物反应器、动物与仿生的有关资料教学流程两课时教学设计学习内容 学生活动 教师活动动物在现代科学技术发展中的作用
1. 动物与生物反应器 2. 动物与仿生 全班分成5个小组,以小组为单位进行讨论交流 方案一:阅读、讨论课文第50页资料分析的讨论题;阅读讨论有关动物仿生的内容,提出疑问,相互交流,分析动物在现代生物科学技术发展中的作用
方案二:小组成员之间交流自己收集的有关动物与仿生的资料,了解动物与仿生的应用及发展前景;并分析探讨课文第50页资料分析的讨论题
然后派一名代表在班上交流
参与小组讨论,并进行适时的启发和点拨
鼓励学生积极提出疑问,学会交流,学会倾听
通过学生的交流,引导学生分析动物在现代生物科学技术发展中的作用
调查动物在人们生活中的作用
1. 以小组为单位进行讨论并制定调查计划,2. 编写好调查提纲,3. 并在课上进行交流,4. 小组之间对展示的调查计划进行质疑和评价,5. 从而6. 完善各组的调查计划
7. 课外调查
各组同8. 学根据分工,9. 认真收集材料,10. 做好调查纪录
11. 调查报告交流会(第二课时)
与其他组进行交换
12. 调查报告展览
课后各组整理调查报告及图片资料,13. 以板报形式展出,同14. 学之间相互观摩,15. 从中吸取知识与经验
幻灯展示调查的内容提示,鼓励学生自主确定调查内容,参与小组讨论,巡视,指导学生编写好调查计划
在交流调查方案时,鼓励学生质疑,相互评价,完善调查计划
教师强调调查时应注意的安全问题
教师在交流展示中起引导作用,最学生的发言进行鼓励,增强学生的自信心
师生共同总结动物与人类的关系
教学案例教师修改意见 教师活动 学生活动引言:引言是一堂课的基础 动物是我们人类的好朋友,人类从地球上出现之日起,就与其他生物结下了不解之缘
生物与我们的生活有着密切的关系
“你想进一步了解我们身边的动物吗?你了解高科技生物工程的创举吗?”以此激发学生的求知欲,创设问题情景,导入新课
第一部分:探讨动物在现代化生物科学技术发展中的作用
乳房生物反应器给以后的田园工业带来了无限的遐思 首先将全班分成5个小组,以小组为单位,学生围坐在一起进行讨论交流
讨论提纲如下: 1. 什么是生物反应器? 2. 利用生物反应器来生产人类所需的物质有哪些好处? 3. 利用生物反应器只能生产药品吗?还可以生产哪些物质? 4. 课文中有关动物与仿生的实例,5. 你能解释吗? 6. 你还知道哪些动物与仿生的实例? 7. 你认为进行仿生学研究需要哪些方面的科学知识和技能?为了激发每一位学生的主动参与,课前要求学生收集有关生物反应器、动物与仿生的资料,以便在课上进行交流
教师在出示讨论提纲后,对各小组提出明确要求: 每小组可选取2~3个问题进行讨论,由组长主持,简单纪录讨论结果,要求每一位同学都要发言,并记录在讨论中出现的疑难问题
教师在学生讨论时,巡视,参与、答疑,既尊重各小组的选择,又有目的地分配讨论问题
使讨论提纲的六个问题都能讨论到
教师要控制讨论时间,然后让小组派代表发言,全班进行交流
由此得出结论:动物在现代生物科学技术发展中有着重要的作用
第二部分:调查动物在人们生活中的作用(一)调查计划的制定师:出示调查内容提示的幻灯片,引导学生明确活动目的,鼓励学生自主确定调查内容
调查内容提示: 1. 食用动物的营养价值 2. 动物在娱乐和旅游中的作用 3. 动物在医药保健中的作用 4. 你的一天生活中,5. 与哪些动物有直接或间接的关系
6. 宜兴市优势动物养殖业 7. 观赏动物 8. 海口市常见的海产品(动物)生:以小组为单位进行讨论,制定好调查计划,包括调查步骤等,编写好调查提纲
并在课上进行交流,小组之间对展示的调查计划进行质疑和评价,从而完善各组的调查计划
和日常的生活实例相结合!应用到实际中去,在讲解时,要注意提供学生的主观能动性 小组1:调查宜兴丰富的药用动物资源
将通过图书资料查询、上网查询和走访药店查询等方式了解动物的药用价值
小组2:调查宜兴优势水产养殖
将通过访问一些水产养殖公司和查找有关资料的方法来了解水产养殖的经济价值
小组3:调查热带观赏鱼类,将通过走访卖热带鱼的商店,同学家中饲养的常见热带鱼,以及查找有关资料,了解热带鱼的种类和观赏价值
小组4:宜兴市常见的水产品的调查
经通过走访市场,向家长调查了解等方式来了解水产品的种类和营养价值
小组5:调查家庭宠物
通过走访宠物店咨询,询问家中有宠物的同学或亲戚了解宠物在人们生活中的作用
(二)课外调查教师在布置开展调查活动之前提出以下注意事项: 1. 小组成员明确分工,2. 外出访问注意安全 3. 建议可利用相机或录像机纪录部分资料 4. 把在调查时遇到的问题纪录在本上 5. 要学会整理收集到的文字资料(三)调查报告交流会在所有小组的调查活动完成之后,利用一节课,进行调查报告的展示和交流
生:各组派代表利用实物投影仪叙述展示各自的调查报告,并与其他组进行交流
从中开阔视野,获取知识
师:在各组叙述调查报告后,教师应适应进行点评、鼓励,并纠正学生的错误说法
生:调查报告展示完成后,学生可就:“动物在人们生活中的作用”这一话题自由发言
“我们吃的早餐,牛奶、面包、鸡蛋、火腿肠都与动物有关,牛奶是牛挤出来的,面包是小麦粉做的,而小麦的生长需要动物的粪便作为肥料,鸡蛋食鸡生的,火腿肠来自猪肉,所以说我们的生活离不开动物
”“我国各地都有野生动物园,动物园里有许多动物供人们观赏,而动物的表演,是十分受观众欢迎的,它们为人们的生活增添了乐趣
” 我家养了一只猫和一只狗,狗的毛长而柔软,很漂亮,也很温和,是我家的好伙伴;我家的猫是捕鼠能手,它们给我家带来快乐
“我从书上了解到珍珠鸡的肉鲜美可口,是一种高蛋白、低脂肪、具有野味的珍品,它的蛋白质比一般的鸡要高,尤其是人体必需的氨基酸含量都胜过其他的禽类,因此有“肉禽之王”之称“ ············师:由同学们的调查说明:动物与人类的生活息息相关
第三部分:课堂小结 教师用亲切的语言与学生交流,通过交流活动,讨论与交流你有哪些收获?了解生物反应器、动物与仿生的知识,你有什么启示?第四部分:课后练习 1. 课文52页第二题
2. 收集与动物有关的散文、诗句
思考题和检测板书设计动物与人类的关系 调查动物在人们生活中的作用 (注意调查时,如何让被调查者愿意接受你的调查) 生物反应器 (乳房生物反应器) 仿生学 (萤火虫的发光原理,蝙蝠的回声定位原理,乌龟背甲的构造)教后感本节内容主要介绍了动物在生物圈中的作用
从日常的生活实践出发,讲解动物在生物圈中的作用
动物与人类的关系最为密切,因此讲解好动物与人们的关系,以及在日常生活中的应用有很大的作用
本课可采取从仿生学的实例切入,激发学生的学习乐趣
学生普遍对仿生学的实例感兴趣
相关资料讲解一些仿生学的实例,比如飞机的平衡翼
请给我几个动物仿生学的例子!!
答:根据响尾蛇的颊窝能感觉到0.001℃的温度变化的原理,人类发明了跟踪追击的响尾蛇导弹
人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯
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
生物学家通过对蛛丝的研究制造出高级丝线,抗撕断裂降落伞与临时吊桥用的高强度缆索
船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿
响尾蛇导弹等就是科学家模仿蛇的“热眼”功能和其舌上排列着一种似照相机装置的天然红外线感知能力的原理,研制开发出来的现代化武器
火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理
科研人员通过研究变色龙的变色本领,为部队研制出了不少军事伪装装备
科学家研究青蛙的眼睛,发明了电子蛙眼
白蚁不仅使用胶粘剂建筑它们的土堆,还可以通过头部的小管向敌人喷射胶粘剂
于是人们按照同样的原理制造了工作的武器—一块干胶炮弹
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
我国纺织科技人员利用仿生学原理,借鉴陆地动物的皮毛结构,设计出一种KEG保温面料,并具有防风和导湿的功能
有关狗的仿生学想象作文
答:人类的生存依赖于大自然,人类的发展都是建立在大自然的启示中,没有大自然的启示就没有人类现在如此发达……大自然对人类的启示大自然是美丽的大自然,我们因该保护大自然,不能丢垃圾、吐啖、砍树
人类的发明——来自动物的灵感船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿
科学家根据火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
火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理
科研人员通过研究变色龙的变色本领,为部队研制出了不少军事伪装装备
科学家研究青蛙的眼睛,发明了电子蛙眼
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
人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯(hang)
人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬”
仿生与高科技现代的雷达,一种无线电定位和测距装置:科学家研究发现蝙蝠魔不是靠眼睛,而是靠嘴、喉和耳朵组成的回声定位系统
因为蝙蝠魔在飞行时发出超声波,又能觉察出障碍物反射回来的超声波
科学家据此设计出了现代的雷达——一种无线电定位和测距装置…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王的启示下,他们设计了一种新型汽车“企鹅王”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
科学家模仿昆虫制造了太空机器人
澳大利亚国立大学的一个科研小组通过对几种昆虫的研究,已经研制出一个小型的导航和飞行控制装置
这种装置可以用来装备用于火星考察的小型飞行器
人们根据蛙眼的视觉原理,已研制成功一种电子蛙眼
这种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
电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上
在机场,它能监视飞机的起飞与降落,若发现飞机将要发生碰撞,能及时发出警报
在交通要道,它能指挥车辆的行驶,防止车辆碰撞事故的发生
人们模拟海蛰感受次声波的器官,设计成功精确的“水母耳”仪器
它由喇叭、接受次声波的共振器和把这种振动转变为电脉冲的转换器以及指示器组成
将这种仪器安装在船的前甲板上,喇叭做360°旋转
当它接收到8赫兹13赫兹的次声波时,旋转自动停止,喇叭所指示的方向,就是风暴将要来临的方向
指示器还可以告诉人们风暴的强度
这种仪器,可提前15小时左右预报风暴
给我一些关于动物仿生学的资料
答:动物仿生学 仿生设计学 仿生设计学,亦可称之为设计仿生学(Design Bionics),它是在仿生学和设计学的基础上发展起来的一门新兴边缘学科,主要涉及到数学、生物学、电子学、物理学、控制论、信息论、人机学、心理学、材料学、机械学、动力学、工程学、经济学、色彩学、美学、传播学、伦理学等相关学科
仿生设计学与旧有的仿生学成果应用不同,它是以自然界万事万物的“形”、“色”、“音”、“功能”、“结构”等为研究对象,有选择地在设计过程中应用这些特征原理进行的设计,同时结合仿生学的研究成果,为设计提供新的思想、新的原理、新的方法和新的途径
在某种意义上,仿生设计学可以说是仿生学的延续和发展,是仿生学研究成果在人类生存方式中的反映
仿生设计学作为人类社会生产活动与自然界的锲合点,使人类社会与自然达到了高度的统一,正逐渐成为设计发展过程中新的亮点
自古以来,自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉
生物界有着种类繁多的动植物及物质存在,它们在漫长的进化过程中,为了求得生存与发展,逐渐具备了适应自然界变化的本领
人类生活在自然界中,与周围的生物作“邻居”,这些生物各种各样的奇异本领,吸引着人们去想象和模仿
人类运用其观察、思维和设计能力,开始了对生物的模仿,并通过创造性的劳动,制造出简单的工具,增强了自己与自然界斗争的本领和能力
人类最初使用的工具——木棒和石斧,无疑是使用的天然木棒和天然石块;骨针的使用,无疑是鱼刺的模仿……所有这些工具的创造、生活方式的选择都不能说是人类凭空想象出来的,只能说是对自然中存在的物质及某种构成方式的直接模拟,是人类初级创造阶段,也可以说是仿生设计的起源和雏形,它们虽然是比较粗糙的、表面的,但却是我们今天得以发展的基础
在我国,早就有着模仿生物的事例
相传在公元前三千多年,我们的祖先有巢氏模仿鸟类在树上营巢,以防御猛兽的伤害;四千多年前,我们的祖先“见飞蓬转而知为车”,即见到随风旋转的飞蓬草而发明轮子,做有装成轮子的车
古代庙宇中大殿之前的山门的建造,就其建筑结构来看,颇有点像大象的架势,柱子又圆又粗,仿佛像大象的腿
我国古代勤劳勇敢的劳动人民对于绚丽的天空、翱翔的苍鹰早就有着各种美妙的幻想
根据秦汉时期史书记载,两千多年前,我国人民就发明了风筝,并且应用于军事联络
春秋战国时代,鲁国匠人鲁班,本名公输般,首先开始研制能飞的木鸟;并且他从一种能划破皮肤的带齿的草叶得到启示而发明了锯子
据《杜阳杂编》记载,唐朝有个韩志和,“善雕木作鸾、鹤、鸦、鹊之状,饮啄动静与真无异,以关戾置于腹内,发之则凌云奋飞,可高达三丈至一二百步外,始却下
”西汉时期,有人用鸟的羽毛做成翅膀,从高台上飞下来,企图模仿鸟的飞行
以上几例,足以说明我国古代劳动人民对鸟类的扑翼和飞行,进行了细致的观察和研究,这也是最早的仿生设计活动之一
明代发明的一种火箭武器“神火飞鸦”,也反映了人们向鸟类借鉴的愿望
我国古代劳动人民对水生动物——鱼类的模仿也卓有成效
通过对水中生活的鱼类的模仿,古人伐木凿船,用木材做成鱼形的船体,仿照鱼的胸鳍和尾鳍制成双桨和单橹,由此取得水上运输的自由
后来随制作水平提高而出现的龙船,多少受到了不少动物外形的影响
古代水战中使用的火箭武器 “火龙出水”,多少有点模仿动物的意思
以上事例说明,我国古代劳动人民早期的仿生设计活动,为开发我国光辉灿烂的古代文明,创造了非凡的业绩
外国的文明史上,大致也经历了相似的过程
在包含了丰富生产知识的古希腊神话中,有人用羽毛和蜡做成翅膀,逃出迷宫;还有泰尔发明了锯子,传说这是从鱼背骨和蛇的腭骨的形状受到启示而创造出来的
十五世纪时,德国的天文学家米勒制造了一只铁苍蝇和一只机械鹰,并进行了飞行表演
一八ОΟ年左右,英国科学家、空气动力学的创始人之一—凯利,模仿鳟鱼和山鹬的纺锤形,找到阻力小的流线型结构
凯利还模仿鸟翅设计了一种机翼曲线,对航空技术的诞生起了很大的促进作用
同一时期,法国生理学家马雷,对鸟的飞行进行了仔细的研究,在他的著作《动物的机器》一书中,介绍了鸟类的体重与翅膀面积的关系
德国人亥姆霍兹也从研究飞行动物中,发现飞行动物的体重与身体的线度的立方成正比
亥姆霍兹的研究指出了飞行物体身体大小的局限
人们通过对鸟类飞行器官的详细研究和认真的模仿,根据鸟类飞行机构的原理,终于制造了能够载人飞行的滑翔机
后来,设计师又根据鹤的体态设计出了掘土机的悬臂,在一战期间,人们从毒气战幸存的野猪身上中获得启示,模仿野猪的鼻子设计出了防毒面具
在海洋中浮沉灵活的潜水艇又是运用了哪些原理?虽然我们无据考察潜艇设计师在设计潜艇时是否请教了生物界,但是不难设想,设计师一定懂得鱼鳔是鱼类用来改变身体同水的比重,使之能在水中沉浮的重要器官
青蛙是水陆两栖动物,体育工作者就是认真研究了青蛙在水中的运动姿势,总结出一套既省力、又快速的游泳动作——蛙泳
另外,为潜水员制作的蹼,几乎完全按照青蛙的后肢形状做成,这就大大提高了潜水员在水中的活动能力
二、仿生设计的历史 自古以来,自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉
生物界有着种类繁多的动植物及物质存在,它们在漫长的进化过程中,为了求得生存与发展,逐渐具备了适应自然界变化的本领
人类生活在自然界中,与周围的生物作“邻居”,这些生物各种各样的奇异本领,吸引着人们去想象和模仿
人类运用其观察、思维和设计能力,开始了对生物的模仿,并通过创造性的劳动,制造出简单的工具,增强了自己与自然界斗争的本领和能力
人类最初使用的工具——木棒和石斧,无疑是使用的天然木棒和天然石块;骨针的使用,无疑是鱼刺的模仿……所有这些工具的创造、生活方式的选择都不能说是人类凭空想象出来的,只能说是对自然中存在的物质及某种构成方式的直接模拟,是人类初级创造阶段,也可以说是仿生设计的起源和雏形,它们虽然是比较粗糙的、表面的,但却是我们今天得以发展的基础
在我国,早就有着模仿生物的事例
相传在公元前三千多年,我们的祖先有巢氏模仿鸟类在树上营巢,以防御猛兽的伤害;四千多年前,我们的祖先“见飞蓬转而知为车”,即见到随风旋转的飞蓬草而发明轮子,做有装成轮子的车
古代庙宇中大殿之前的山门的建造,就其建筑结构来看,颇有点像大象的架势,柱子又圆又粗,仿佛像大象的腿
我国古代勤劳勇敢的劳动人民对于绚丽的天空、翱翔的苍鹰早就有着各种美妙的幻想
根据秦汉时期史书记载,两千多年前,我国人民就发明了风筝,并且应用于军事联络
春秋战国时代,鲁国匠人鲁班,本名公输般,首先开始研制能飞的木鸟;并且他从一种能划破皮肤的带齿的草叶得到启示而发明了锯子
据《杜阳杂编》记载,唐朝有个韩志和,“善雕木作鸾、鹤、鸦、鹊之状,饮啄动静与真无异,以关戾置于腹内,发之则凌云奋飞,可高达三丈至一二百步外,始却下
”西汉时期,有人用鸟的羽毛做成翅膀,从高台上飞下来,企图模仿鸟的飞行
以上几例,足以说明我国古代劳动人民对鸟类的扑翼和飞行,进行了细致的观察和研究,这也是最早的仿生设计活动之一
明代发明的一种火箭武器“神火飞鸦”,也反映了人们向鸟类借鉴的愿望
我国古代劳动人民对水生动物——鱼类的模仿也卓有成效
通过对水中生活的鱼类的模仿,古人伐木凿船,用木材做成鱼形的船体,仿照鱼的胸鳍和尾鳍制成双桨和单橹,由此取得水上运输的自由
后来随制作水平提高而出现的龙船,多少受到了不少动物外形的影响
古代水战中使用的火箭武器 “火龙出水”,多少有点模仿动物的意思
以上事例说明,我国古代劳动人民早期的仿生设计活动,为开发我国光辉灿烂的古代文明,创造了非凡的业绩
外国的文明史上,大致也经历了相似的过程
在包含了丰富生产知识的古希腊神话中,有人用羽毛和蜡做成翅膀,逃出迷宫;还有泰尔发明了锯子,传说这是从鱼背骨和蛇的腭骨的形状受到启示而创造出来的
十五世纪时,德国的天文学家米勒制造了一只铁苍蝇和一只机械鹰,并进行了飞行表演
一八ОΟ年左右,英国科学家、空气动力学的创始人之一—凯利,模仿鳟鱼和山鹬的纺锤形,找到阻力小的流线型结构
凯利还模仿鸟翅设计了一种机翼曲线,对航空技术的诞生起了很大的促进作用
同一时期,法国生理学家马雷,对鸟的飞行进行了仔细的研究,在他的著作《动物的机器》一书中,介绍了鸟类的体重与翅膀面积的关系
德国人亥姆霍兹也从研究飞行动物中,发现飞行动物的体重与身体的线度的立方成正比
亥姆霍兹的研究指出了飞行物体身体大小的局限
人们通过对鸟类飞行器官的详细研究和认真的模仿,根据鸟类飞行机构的原理,终于制造了能够载人飞行的滑翔机
后来,设计师又根据鹤的体态设计出了掘土机的悬臂,在一战期间,人们从毒气战幸存的野猪身上中获得启示,模仿野猪的鼻子设计出了防毒面具
在海洋中浮沉灵活的潜水艇又是运用了哪些原理?虽然我们无据考察潜艇设计师在设计潜艇时是否请教了生物界,但是不难设想,设计师一定懂得鱼鳔是鱼类用来改变身体同水的比重,使之能在水中沉浮的重要器官
青蛙是水陆两栖动物,体育工作者就是认真研究了青蛙在水中的运动姿势,总结出一套既省力、又快速的游泳动作——蛙泳
另外,为潜水员制作的蹼,几乎完全按照青蛙的后肢形状做成,这就大大提高了潜水员在水中的活动能力
三、仿生设计的发展 到了近代,生物学、电子学、动力学等学科的发展亦促进了仿生设计学的发展
以飞机的产生为例: 在经过无数次模仿鸟类的飞行失败后,人们通过不泄的努力,终于找到了鸟类能够飞行的原因:鸟的翅膀上弯下平,飞行时,上面的气流比下面的快,由此形成下面的压力比上面的大,于是翅膀就产生了垂直向上的升力,飞的越快,升力越大
1852年,法国人季法儿发明了气球飞船;1870年,德国人奥托.利连塔尔制造了第一架滑翔机
利连塔尔是十九世纪末的一位具有大无畏冒险精神的人,他望着家乡波美拉尼亚的鹳用笨拙的翅膀从他房顶上飞过,他坚信人能飞行
1891年,他开始研制一种弧形肋状蝙蝠翅膀式的单翼滑翔机,自己还进行试飞;此后五年,他进行了2000多次滑翔飞行,并同鸟类进行了对比研究,提供了很有价值的资料
资料证明:气流流经机翼上部曲面所走路程,比气流流经机翼下平直表面距离较长,因而也较快,这样才能保证气流在机翼的后缘点汇合;上部气流由于走的较快,它就较为稀薄,从而产生强大吸力,约占机翼升力的三分之二大小;其余的升力来自翼下气流对机翼的压力
19世纪末,内燃机的出现,给了人类有史以来一直梦寐以求的东西:翅膀
不用说这种翅膀是笨拙的、原始的和不可靠的,然而这却是使人类能随风伴鸟一起飞翔的翅膀
莱特兄弟发明了真正意义上的飞机
在飞机的设计制作过程中,怎样使飞机拐弯和怎样使它稳定一直困扰着他们
为此,莱特兄弟又研究了鸟的飞行
例如,他们研究鶙鵳怎样使一只翅膀下落,靠转动这只下落的翅膀保持平衡;这只翅膀上增大的压力怎样使鶙鵳保持稳定和平衡
这两个人给他们的滑翔机装上翼梢副翼进行这些实验,由地面上的人用绳控制,使之能转动或弯翘
他们的第二个成功的实验是用操纵飞机后部一个可转动的方向舵来控制飞机的方向,通过方向舵使飞机向左或向右转弯
后来,随着飞机的不断发展,它们逐渐失去了原来那些笨重而难看的体形,它们变的更简单,更加实用
机身和单曲面机翼都呈现出象海贝、鱼和受波浪冲洗的石头所具有的自然线条
飞机的效率增加了,比以前飞的更快,飞的更高
到了现代,科学高度发展但环境破*、生态失衡、能源枯竭,人类意识到了重新认识自然,探讨与自然更加和谐的生存方式的高度紧迫感,亦认识到仿生设计学对人类未来发展的重要性
特别是一九六Ο年秋,在美国俄亥俄州召开了第一次仿生学讨论会,成为仿生学的正式诞生之日
此后,仿生技术取得了飞跃的发展,并获得了广泛的应用
仿生设计亦随之获得突飞猛进的发展,一大批仿生设计作品如智能机器人、雷达、声纳、人工脏器、自动控制器、自动导航器等等应运而生
近代,科学家根据青蛙眼睛的特殊构造研制了电子蛙眼,用于监视飞机的起落和跟踪人造卫星;根据空气动力学原理仿照鸭子头形状而设计的高速列车;模仿某些鱼类所喜欢的声音来诱捕鱼的电子诱鱼器;通过对萤火虫和海蝇地发光原理的研究,获得了化学能转化为光能的新方法,从而研制出化学荧光灯等等
目前,仿生设计学在对生物体几何尺寸及其外形的模仿同时,还通过研究生物系统的结构、功能、能量转换、信息传递等各种优异特征,并把它运用到技术系统中,改善已有的工程设备,并创造出新的工艺、自动化装置、特种技术元件等技术系统;同时仿生设计学为创造新的科学技术装备、建筑结构和新工艺提供原理、设计思想或规划蓝图,亦为现代设计的发展提供了新的方向,并充当了人类社会与自然界沟通信息的“纽带”
对人脑的探索,可以展望未来的电子计算机有可能具有生物原理的功能
同它相比,现在的电子计算机只能作为算盘
对植物光合作用的研究,将为延长人类的寿命、治疗疾病提供一个崭新的医学发展途径
对生物体结构和形态的研究,有可能使未来的建筑、产品改变模样
使人们从“城市”这个人造物理环境中重新回归“自然”
信天翁是一种海鸟,它具有淡化海水的器官——“去盐器”
对其“去盐器”的结构及其工作原理的研究,可以启发人们去改善旧的或创造出新的海水淡化装置
白蚁能把吃下去的木质转化为脂肪和蛋白质,对其机理的研究,将会对人工合成这些物质有所启发
同时仿生设计亦可对人类的生命和健康造成巨大的影响
例如人们可以通过仿生技术,设计制造制造出人造器官,如血管、肾、骨膜、关节、食道、气管、尿道、心脏、肝脏、血液、子宫、肺、胰、眼、耳以及人工细胞
专家预测,在本世纪中后期,除脑以外人的所有器官都可以用人工器官代替
例如,模拟血液的功能,可以制造、传递养料及废物,并能与氧气及二氧化碳自动结合并分离的液态碳氢化合物人工血;模拟肾功能,用多孔纤维增透膜制成血液过滤器,也就是人工肾;模拟肝脏,根据活性碳或离子交换树脂吸附过滤有毒物质,制成人工肝解毒器;模拟心脏功能,用血液和单向导通驱动装置,组成人工心脏自动循环器
随着对宇宙的开发、认识,又将使人类不但认识宇宙中新形式的生命,而且将为人类提供崭新的设计,创造出地球上前所未有的新的装置…… 仿生设计学的特点与研究内容 仿生设计学是仿生学与设计学互相交叉渗透而结合成的一门的边缘学科,其研究范围非常广泛,研究内容丰富多彩,特别是由于仿生学和设计学涉及到自然科学和社会科学的许多学科,因此也就很难对仿生设计学的研究内容进行划分
这里,我们是基于对所模拟生物系统在设计中的不同应用而分门别类的
归纳起来,仿生设计学的研究内容主要有: 1、形态仿生设计学研究的是生物体(包括动物、植物、微生物、人类)和自然界物质存在(如日、月、风、云、山、川、雷、电等)的外部形态及其象征寓意,以及如何通过相应的艺术处理手法将之应用与设计之中
2、功能仿生设计学主要研究生物体和自然界物质存在的功能原理,并用这些原理去改进现有的或建造新的技术系统,以促进产品的更新换代或新产品的开发
3、视觉仿生设计学研究生物体的视觉器官对图象的识别、对视觉信号的分析与处理,以及相应的视觉流程;他广泛应用与产品设计、视觉传达设计和环境设计之中
4、结构仿生设计学主要研究生物体和自然界物质存在的内部结构原理在设计中的应用问题,适用与产品设计和建筑设计
研究最多的是植物的茎、叶以及动物形体、肌肉、骨骼的结构
从国内外仿生设计学的发展情况来看,形态仿生设计学和功能仿生设计学是目前研究的重点
在本文中,还将着重介绍形态仿生学和功能仿生设计学的一些情况
作为一门新兴的边缘交叉学科,仿生设计学具有某些设计学和仿生学的特点,但他又有别与这两门学科
具体说来,仿生设计学具有如下特点: 1、 艺术科学性 仿生设计学是现代设计学的一个分支、一个补充
同其它设计学科一样,仿生设计学亦具有它们的共同特性——艺术性
鉴于仿生设计学是以一定的设计原理为基础、以一定的仿生学理论和研究成果为依据,因此具有很严谨的科学性
2、 商业性 仿生设计学为设计服务,为消费者服务,同时优秀的仿生设计作品亦可刺激消费、引导消费、创造消费
3、 无限可逆性 以仿生设计学为理论依据的仿生设计作品都可以在自然界中找到设计的原型,该作品在设计、投产、销售过程中所遇到的各种问题又可以促进仿生设计学的研究与发展
仿生学的研究对象是无限的,仿生设计学的研究对象亦是无限的;同理,仿生设计的原型也是无限的,只要潜心研究大自然,我们永远不会有江郎才尽的一天
4、 学科知识的综合性 要熟悉和运用仿生设计学,必须具备一定的数学、生物学、电子学、物理学、控制论、信息论、人机学、心理学、材料学、机械学、动力学、工程学、经济学、色彩学、美学、传播学、伦理学等相关学科的基本知识
5、 学科的交叉性 要深入研究和了解仿生设计学,必须在设计学的基础上,既要了解生物学、社会科学的基础知识,又要对当前仿生学的研究成果有清晰的认识
它是产生于几个学科交叉点上的一种新型交叉学科
五、仿生设计学的研究方法 仿生设计学的研究方法主要为“模型分析法”: 1、创造生物模型和技术模型 首先从自然中选取研究对象,然后依此对象建立各种实体模型或虚拟模型,用各种技术手段(包括材料、工艺、计算机等)对它们进行研究,做出定量的数学依据;通过对生物体和模型定性的、定量的分析,把生物体的形态、结构转化为可以利用在技术领域的抽象功能,并考虑用不同的物质材料和工艺手段创造新的形态和结构
① 从功能出发、研究生物体结构形态——制造生物模型
找到研究对象的生物原理,通过对生物的感知,形成对生物体的感性认识
从功能出发,研究生物的结构形态,在感性认识的基础上,除去无关因素,并加以简化,提出一个生物模型
对照生物原型进行定性的分析,用模型模拟生物结构原理
目的是研究生物体本身的结构原理
② 从结构形态出发,达到抽象功能——制造技术模型 根据对生物体的分析,做出定量的数学依据,用各种技术手段(包括材料、工艺等)制造出可以在产品上进行实验的技术模型
牢牢掌握量的尺度,从具象的形态和结构中,抽象出功能原理
目的是研究和发展技术模型本身
2、可行性分析与研究 建立好模型后,开始对它们进行各种可行性的分析与研究: ① 功能性分析 找到研究对象的生物原理,通过对生物的感知,形成对生物体的感性认识
从功能出发,对照生物原型进行定性的分析
② 外部形态分析 对生物体的外部形态分析,可以是抽象的,也可以是具象的
在此过程中重点考虑的是人机工学、寓意、材料与加工工艺等方面的问题
③ 色彩分析 进行色彩的分析同时,亦要对生物的生活环境进行分析,要研究为什么是这种色彩?在这一环境下这种色彩有什么功能? ④ 内部结构分析 研究生物的结构形态,在感性认识的基础上,除去无关因素,并加以简化,通过分析,找出其在设计中值得借鉴合利用的地方
⑤ 运动规律分析 利用现有的高科技手段,对生物体的运动规律进行研究,找出其运动的原理,针对性的解决设计工程中的问题
当然,我们还可以就生物体的其它方面进行各种可行性分析
仿生是高科技的代名词,它是指运用尖端的科学技术,来模仿生物的各种官能感觉和思维判功能,更加有效地为人数服务
各国都在不遗余力地加大在仿生学方面的研究
可以说,仿生学研究程度的高低,是国家综合国力的重要标志之一
荣事达集团研制开发的“仿生搓洗”全自动洗衣机最近推向市场,将仿生技 术运用于洗衣机领域,产生了革命性的影响
据了解,这种洗衣机首先具有神经智能网络功能,可以模仿人的恩维判断能力,根据衣物的重量、质地、脏污程度来自行决定洗涤程序、洗涤时间和水位的高低,从而达到最佳的洗涤状态
其次,具有搓衣板的功能
洗衣机内的搓洗棒能够像手一样随心所欲地来回搓动,这种搓动被控制在300度以内,能够保证把衣服洗干净又防止衣服缠绕
三是它去除了传统洗衣机因机械传动装置所包含的机械连杆、曲柄、齿轮等部件转动所带来的噪音,采用直流永磁无刷电机直接驱动,有效地防止噪音的产生
直流永磁无刷电机可节电50% 采用直流永磁无刷电机,在电子驱动器的控制下可实现无级调速,并可精确地控制搓洗棒每次转动的次数和角度
因此,不同的衣物质地、脏污程度可以设定不同的洗涤程序,有效地模仿了人工搓洗的快慢节奏和力度,实现“仿生”搓洗
另外,采用直流永磁电机比采用交流电机节电50%
电子刹车技术把噪音降到最低 有洗衣机的消费者会有因噪音大而烦恼的体会,他们在换购洗衣机时总希望拥有一台没有噪音的洗衣机
“仿生搓洗”洗衣机则恰好能满足这一点
这主要是因为“仿生搓洗”洗衣机采用电子擎实现电子刹车,刹车时由电机本身迅速降速,从而避免了像其他洗衣机采用机械摩擦刹车时产生的噪音和振动,实现了静音运转
搓洗棒确保洗涤过程中不产生碎屑 有洗衣机使用经验的消费者知道,洗衣机的洗涤桶上部都有一个过滤网,用来过滤衣物在洗涤时产生的碎屑
但是“仿生搓洗”洗衣机却没有这种过滤网,为什么呢?业内专家解释,这是因为“仿生搓洗”洗衣机的内部构造根本有别于波轮式和滚筒式洗衣机
“仿生搓洗”洗衣机采用的驱动擎是竖立的搓洗棒,能够使动能从中央向四周传递
当洗衣机启动时,搓洗棒带动衣物沿着桶壁运动的角度不超过300度,有效避免了衣物因连续旋转而形成的缠绕,以及与桶壁摩擦产生的碎屑,洗得干净、不缠绕、无摩擦,当然不需要过滤网
衣物沿桶壁来回运动与衣物在搓衣板上的来回运动极其相似,并能达到手洗效果,“仿生搓洗”洗衣机也由此得名
摘 要 阐明制造过程与生命现象之间的相似之处:基于自组织机制的有序化、基于信息模型的个体复制,以及通过进化过程形成的高度适应性
论述仿生制造的基本内涵,指出现代制造科学应该从生命现象及生命科学中学习与借鉴的主要内容,它们包括完善的信息技术、由基因控制的生长型的加工成形方法、性能超群的有机材料、奇妙的生物智能、高效的寻优与趋优方法,以及先进的组织结构和运行模式
提出关于加强学科间的联合,促进仿生制造技术研究的建议
— 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到军事上是一个是很成功仿生学例子
给我两个动物仿生学例子
答:根据响尾蛇的颊窝能感觉到0.001℃的温度变化的原理,人类发明了跟踪追击的响尾蛇导弹
人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯
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
生物学家通过对蛛丝的研究制造出高级丝线,抗撕断裂降落伞与临时吊桥用的高强度缆索
船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿
响尾蛇导弹等就是科学家模仿蛇的“热眼”功能和其舌上排列着一种似照相机装置的天然红外线感知能力的原理,研制开发出来的现代化武器
火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理
科研人员通过研究变色龙的变色本领,为部队研制出了不少军事伪装装备
科学家研究青蛙的眼睛,发明了电子蛙眼
白蚁不仅使用胶粘剂建筑它们的土堆,还可以通过头部的小管向敌人喷射胶粘剂
于是人们按照同样的原理制造了工作的武器—一块干胶炮弹
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
我国纺织科技人员利用仿生学原理,借鉴陆地动物的皮毛结构,设计出一种KEG保温面料,并具有防风和导湿的功能.
人们根据狗的鼻子发明了什么?
答:人们根据狗的鼻子发明了电子鼻
电子鼻又称气味扫描仪,是20 世纪90 年代发展起来的一种快速检测食品的新颖仪器
它以特定的传感器和模式识别系统快速提供被测样品的整体信息,指示样品的隐含特征
电子鼻是模拟动物嗅觉器官开发出一种高科技产品,目前科学家还没有全部搞清楚动物的嗅觉原理
但是随着科技的发展,目前世界上较为权威的一些大学已经开发出具有广泛应用的电子鼻,最著名的要数德国的汉堡大学,是当今世界的传感器领域中具有绝对权威
它是由选择性的电化学传感器阵列和适当的识别方法组成的仪器,能识别简单和复杂的气味,可得到与人的感官品评相一致的结果
扩展资料:电子鼻工作原理:电子鼻主要由气敏传感器阵列、信号预处理和模式识别三部分组成
某种气味呈现在一种活性材料的传感器面前,传感器将化学输入转换成电信号,由多个传感器对一种气味的响应便构成了传感器阵列对该气味的响应谱
显然,气味中的各种化学成分均会与敏感材料发生作用,所以这种响应谱为该气味的广谱响应谱
为实现对气味的定性或定量分析,必须将传感器的信号进行适当的预处理(消除噪声、特征提取、信号放大等)后采用合适的模式识别分析方法对其进行处理
理论上,每种气味都会有它的特征响应谱,根据其特征响应谱可区分小同的气味
同时还可利用气敏传感器构成阵列对多种气体的交叉敏感性进行测量,通过适当的分析方法,实现混合气体分析
电子鼻的工作可简单归纳为:传感器阵列-信号预处理-神经网络和各种算法-计算机识别(气体定性定量分析)
从功能上讲,气体传感器阵列相当于生物嗅觉系统中的大量嗅感受器细胞,神经网络和计算机识别相当于生物的大脑,其余部分则相当于嗅神经信号传递系统
参考资料:电子鼻-百度百科
动物仿生学的些发明(至少10个,越多越好)
答:生物学家通过对蛛丝的研究制造出高级丝线,抗撕断裂降落伞与临时吊桥用的高强度缆索
船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿
响尾蛇导弹等就是科学家模仿蛇的“功能和其舌上排列着一种似照相机装置的天然红外线感知能力的原理,研制开发出来的现代化武器
火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理
科研人员通过研究变色龙的变色本领,为部队研制出了不少军事伪装装备
科学家研究青蛙的眼睛,发明了电子蛙眼
白蚁不仅使用胶粘剂建筑它们的土堆,还可以通过头部的小管向敌人喷射胶粘剂
于是人们按照同样的原理制造了工作的武器—一块干胶炮弹
研究开发出了微型热传感器
我国纺织科技人员利用仿生学原理,借鉴陆地动物的皮毛结构,设计出一种KEG保温面料,根据响尾蛇的颊窝能感觉到0.001℃的温度变化的原理,人类发明了跟踪追击的响尾蛇导弹
人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯
人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“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
非洲文鸟用喙和脚巧妙编织而成的圆巢:形成一个圆球最后再将其悬挂在树枝上,2、稳定的轻质结构
田蜂筑造的纸盒型巢十分精致:织网蚁的巢是用树叶粘合而成:它们的幼虫能够吐出粘合剂
4、树上圆塔住宅;楼群居雀的居所看起来就像架在树上的一个摇摇欲坠的柴草堆
鸟的巢是用粘土砌成的;一个巢大约需要2500粒粘土,热带无刺蜂用蜂蜡建筑蜂巢
外表看起来就像是电影《星球大战》中的航天飞船,7、带空调的古堡;白蚁能够通过一种匪夷所思的管道系统改善巢内的温度状况;水母几乎全部由水构成,它身体中的水分实际上占到了百分之九十八,组成它身体的分子之间
经过提炼就能从中获得日常用的聚合胶我国古代著名工匠鲁班,他发现丝茅草叶子的边缘长着许多锋利的细齿,——嗅觉感受器分布在头部的一对触角上?仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪,这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里“
给几个动物仿生学例子
答:生物学家通过对蛛丝的研究制造出高级丝线,抗撕断裂降落伞与临时吊桥用的高强度缆索
船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿
响尾蛇导弹等就是科学家模仿蛇的“功能和其舌上排列着一种似照相机装置的天然红外线感知能力的原理,研制开发出来的现代化武器
火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理
科研人员通过研究变色龙的变色本领,为部队研制出了不少军事伪装装备
科学家研究青蛙的眼睛,发明了电子蛙眼
白蚁不仅使用胶粘剂建筑它们的土堆,还可以通过头部的小管向敌人喷射胶粘剂
于是人们按照同样的原理制造了工作的武器—一块干胶炮弹
研究开发出了微型热传感器
我国纺织科技人员利用仿生学原理,借鉴陆地动物的皮毛结构,根据响尾蛇的颊窝能感觉到0.001℃的温度变化的原理,人类发明了跟踪追击的响尾蛇导弹
人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯
人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“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
你认为进行仿生学研究需要哪些方面的科学知识和技能
答:知识与技能参与调查动物在人们生活中的作用 举例说出现代化生物科学技术——生物反应器、仿生在人类生活和社会发展中的作用
情感态度与价值观关注科学、技术和社会的关系重点和难点重点鼓励学生积极参与调查动物在人们生活中的作用的实践活动,培养实践能力难点调查活动的组织,开展与落实教学准备教师准备:准备写有关调查活动内容提示的幻灯片学生准备:收集生物反应器、动物与仿生的有关资料教学流程两课时教学设计学习内容 学生活动 教师活动动物在现代科学技术发展中的作用
阅读、讨论课文第50页资料分析的讨论题;阅读讨论有关动物仿生的内容,分析动物在现代生物科学技术发展中的作用
小组成员之间交流自己收集的有关动物与仿生的资料,了解动物与仿生的应用及发展前景;并分析探讨课文第50页资料分析的讨论题
参与小组讨论,并进行适时的启发和点拨
鼓励学生积极提出疑问,通过学生的交流,引导学生分析动物在现代生物科学技术发展中的作用
调查动物在人们生活中的作用
1. 以小组为单位进行讨论并制定调查计划,2. 编写好调查提纲,3. 并在课上进行交流,4. 小组之间对展示的调查计划进行质疑和评价,5. 从而6. 完善各组的调查计划
11. 调查报告交流会(第二课时)
课后各组整理调查报告及图片资料,幻灯展示调查的内容提示,参与小组讨论,指导学生编写好调查计划
在交流调查方案时,完善调查计划
教师强调调查时应注意的安全问题
教师在交流展示中起引导作用,最学生的发言进行鼓励,师生共同总结动物与人类的关系
教学案例教师修改意见 教师活动 学生活动引言:你想进一步了解我们身边的动物吗“创设问题情景”探讨动物在现代化生物科学技术发展中的作用
乳房生物反应器给以后的田园工业带来了无限的遐思 首先将全班分成5个小组:学生围坐在一起进行讨论交流,讨论提纲如下,2. 利用生物反应器来生产人类所需的物质有哪些好处:4. 课文中有关动物与仿生的实例?6. 你还知道哪些动物与仿生的实例,7. 你认为进行仿生学研究需要哪些方面的科学知识和技能?为了激发每一位学生的主动参与?课前要求学生收集有关生物反应器、动物与仿生的资料?教师在出示讨论提纲后,对各小组提出明确要求
每小组可选取2~3个问题进行讨论,简单纪录讨论结果,并记录在讨论中出现的疑难问题,教师在学生讨论时,既尊重各小组的选择,又有目的地分配讨论问题,使讨论提纲的六个问题都能讨论到,教师要控制讨论时间
全班进行交流,动物在现代生物科学技术发展中有着重要的作用
调查动物在人们生活中的作用(一)调查计划的制定师
向家长调查了解等方式来了解水产品的种类和营养价值
调查家庭宠物
通过走访宠物店咨询,询问家中有宠物的同学或亲戚了解宠物在人们生活中的作用
(二)课外调查教师在布置开展调查活动之前提出以下注意事项:2. 外出访问注意安全 3. 建议可利用相机或录像机纪录部分资料 4. 把在调查时遇到的问题纪录在本上 5. 要学会整理收集到的文字资料(三)调查报告交流会在所有小组的调查活动完成之后,利用一节课,进行调查报告的展示和交流
各组派代表利用实物投影仪叙述展示各自的调查报告,教师应适应进行点评、鼓励,并纠正学生的错误说法
调查报告展示完成后,动物在人们生活中的作用“牛奶、面包、鸡蛋、火腿肠都与动物有关“牛奶是牛挤出来的,而小麦的生长需要动物的粪便作为肥料,所以说我们的生活离不开动物,动物园里有许多动物供人们观赏
而动物的表演”它们为人们的生活增添了乐趣,我从书上了解到珍珠鸡的肉鲜美可口,是一种高蛋白、低脂肪、具有野味的珍品,尤其是人体必需的氨基酸含量都胜过其他的禽类,由同学们的调查说明,动物与人类的生活息息相关,课堂小结 教师用亲切的语言与学生交流”讨论与交流你有哪些收获:了解生物反应器、动物与仿生的知识:2. 收集与动物有关的散文、诗句
请给我几个动物仿生学的例子!!
答:人类的发展都是建立在大自然的启示中,没有大自然的启示就没有人类现在如此发达……大自然对人类的启示大自然是美丽的大自然,人类的发明——来自动物的灵感船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿
科学家根据火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
火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理
科研人员通过研究变色龙的变色本领,为部队研制出了不少军事伪装装备
科学家研究青蛙的眼睛,发明了电子蛙眼
研究开发出了微型热传感器
人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯(hang)
人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“仿生与高科技现代的雷达
一种无线电定位和测距装置,科学家研究发现蝙蝠魔不是靠眼睛:而是靠嘴、喉和耳朵组成的回声定位系统,因为蝙蝠魔在飞行时发出超声波
又能觉察出障碍物反射回来的超声波,科学家据此设计出了现代的雷达——一种无线电定位和测距装置…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;行驶速度可达50公里/,科学家模仿昆虫制造了太空机器人
澳大利亚国立大学的一个科研小组通过对几种昆虫的研究
已经研制出一个小型的导航和飞行控制装置,这种装置可以用来装备用于火星考察的小型飞行器
已研制成功一种电子蛙眼,这种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
有关狗的仿生学想象作文
答:人类的生存依赖于大自然,人类的发展都是建立在大自然的启示中,没有大自然的启示就没有人类现在如此发达……大自然对人类的启示大自然是美丽的大自然,我们因该保护大自然,不能丢垃圾、吐啖、砍树
人类的发明——来自动物的灵感船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿
科学家根据火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
火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理
科研人员通过研究变色龙的变色本领,为部队研制出了不少军事伪装装备
科学家研究青蛙的眼睛,发明了电子蛙眼
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
人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯(hang)
人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬”
仿生与高科技现代的雷达,一种无线电定位和测距装置:科学家研究发现蝙蝠魔不是靠眼睛,而是靠嘴、喉和耳朵组成的回声定位系统
因为蝙蝠魔在飞行时发出超声波,又能觉察出障碍物反射回来的超声波
科学家据此设计出了现代的雷达——一种无线电定位和测距装置…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王的启示下,他们设计了一种新型汽车“企鹅王”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
科学家模仿昆虫制造了太空机器人
澳大利亚国立大学的一个科研小组通过对几种昆虫的研究,已经研制出一个小型的导航和飞行控制装置
这种装置可以用来装备用于火星考察的小型飞行器
人们根据蛙眼的视觉原理,已研制成功一种电子蛙眼
这种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
电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上
在机场,它能监视飞机的起飞与降落,若发现飞机将要发生碰撞,能及时发出警报
在交通要道,它能指挥车辆的行驶,防止车辆碰撞事故的发生
人们模拟海蛰感受次声波的器官,设计成功精确的“水母耳”仪器
它由喇叭、接受次声波的共振器和把这种振动转变为电脉冲的转换器以及指示器组成
将这种仪器安装在船的前甲板上,喇叭做360°旋转
当它接收到8赫兹13赫兹的次声波时,旋转自动停止,喇叭所指示的方向,就是风暴将要来临的方向
指示器还可以告诉人们风暴的强度
这种仪器,可提前15小时左右预报风暴
给我一些关于动物仿生学的资料
答:亦可称之为设计仿生学(Design Bionics),它是在仿生学和设计学的基础上发展起来的一门新兴边缘学科,主要涉及到数学、生物学、电子学、物理学、控制论、信息论、人机学、心理学、材料学、机械学、动力学、工程学、经济学、色彩学、美学、传播学、伦理学等相关学科
仿生设计学与旧有的仿生学成果应用不同,有选择地在设计过程中应用这些特征原理进行的设计,同时结合仿生学的研究成果,为设计提供新的思想、新的原理、新的方法和新的途径
仿生设计学可以说是仿生学的延续和发展,是仿生学研究成果在人类生存方式中的反映
仿生设计学作为人类社会生产活动与自然界的锲合点,使人类社会与自然达到了高度的统一,正逐渐成为设计发展过程中新的亮点
自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉
生物界有着种类繁多的动植物及物质存在,它们在漫长的进化过程中,逐渐具备了适应自然界变化的本领
人类生活在自然界中,与周围的生物作“这些生物各种各样的奇异本领,人类运用其观察、思维和设计能力
开始了对生物的模仿,制造出简单的工具,增强了自己与自然界斗争的本领和能力,人类最初使用的工具——木棒和石斧
无疑是使用的天然木棒和天然石块,无疑是鱼刺的模仿……所有这些工具的创造、生活方式的选择都不能说是人类凭空想象出来的,只能说是对自然中存在的物质及某种构成方式的直接模拟,是人类初级创造阶段,也可以说是仿生设计的起源和雏形,但却是我们今天得以发展的基础,早就有着模仿生物的事例,我们的祖先有巢氏模仿鸟类在树上营巢,即见到随风旋转的飞蓬草而发明轮子”做有装成轮子的车,古代庙宇中大殿之前的山门的建造,就其建筑结构来看
我国古代勤劳勇敢的劳动人民对于绚丽的天空、翱翔的苍鹰早就有着各种美妙的幻想,我国人民就发明了风筝,并且他从一种能划破皮肤的带齿的草叶得到启示而发明了锯子,企图模仿鸟的飞行”足以说明我国古代劳动人民对鸟类的扑翼和飞行,进行了细致的观察和研究,这也是最早的仿生设计活动之一
明代发明的一种火箭武器,也反映了人们向鸟类借鉴的愿望,我国古代劳动人民对水生动物——鱼类的模仿也卓有成效
通过对水中生活的鱼类的模仿“用木材做成鱼形的船体,仿照鱼的胸鳍和尾鳍制成双桨和单橹
由此取得水上运输的自由
后来随制作水平提高而出现的龙船,多少受到了不少动物外形的影响,古代水战中使用的火箭武器,多少有点模仿动物的意思
我国古代劳动人民早期的仿生设计活动
为开发我国光辉灿烂的古代文明“大致也经历了相似的过程
在包含了丰富生产知识的古希腊神话中
鱼类用来改变身体同水的比重,总结出一套既省力、又快速的游泳动作——蛙泳
几乎完全按照青蛙的后肢形状做成,二、仿生设计的历史 自古以来,自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉
生物界有着种类繁多的动植物及物质存在,它们在漫长的进化过程中,为了求得生存与发展,逐渐具备了适应自然界变化的本领
人类生活在自然界中,与周围的生物作“这些生物各种各样的奇异本领,吸引着人们去想象和模仿,人类运用其观察、思维和设计能力
开始了对生物的模仿,制造出简单的工具,增强了自己与自然界斗争的本领和能力,人类最初使用的工具——木棒和石斧
无疑是使用的天然木棒和天然石块,骨针的使用;无疑是鱼刺的模仿……所有这些工具的创造、生活方式的选择都不能说是人类凭空想象出来的,只能说是对自然中存在的物质及某种构成方式的直接模拟,是人类初级创造阶段,也可以说是仿生设计的起源和雏形,它们虽然是比较粗糙的、表面的,但却是我们今天得以发展的基础,早就有着模仿生物的事例,我们的祖先有巢氏模仿鸟类在树上营巢,即见到随风旋转的飞蓬草而发明轮子”做有装成轮子的车,古代庙宇中大殿之前的山门的建造,就其建筑结构来看
颇有点像大象的架势,仿佛像大象的腿,我国古代勤劳勇敢的劳动人民对于绚丽的天空、翱翔的苍鹰早就有着各种美妙的幻想,我国人民就发明了风筝,首先开始研制能飞的木鸟,并且他从一种能划破皮肤的带齿的草叶得到启示而发明了锯子,饮啄动静与真无异,有人用鸟的羽毛做成翅膀,企图模仿鸟的飞行”足以说明我国古代劳动人民对鸟类的扑翼和飞行,进行了细致的观察和研究,这也是最早的仿生设计活动之一
明代发明的一种火箭武器,也反映了人们向鸟类借鉴的愿望,我国古代劳动人民对水生动物——鱼类的模仿也卓有成效
通过对水中生活的鱼类的模仿“古人伐木凿船”用木材做成鱼形的船体,仿照鱼的胸鳍和尾鳍制成双桨和单橹
由此取得水上运输的自由
后来随制作水平提高而出现的龙船,多少受到了不少动物外形的影响,古代水战中使用的火箭武器,多少有点模仿动物的意思
我国古代劳动人民早期的仿生设计活动
为开发我国光辉灿烂的古代文明“大致也经历了相似的过程
在包含了丰富生产知识的古希腊神话中,有人用羽毛和蜡做成翅膀,还有泰尔发明了锯子
传说这是从鱼背骨和蛇的腭骨的形状受到启示而创造出来的,德国的天文学家米勒制造了一只铁苍蝇和一只机械鹰,并进行了飞行表演,英国科学家、空气动力学的创始人之一—凯利,模仿鳟鱼和山鹬的纺锤形
找到阻力小的流线型结构,凯利还模仿鸟翅设计了一种机翼曲线,对航空技术的诞生起了很大的促进作用
对鸟的飞行进行了仔细的研究,在他的著作《动物的机器》一书中
介绍了鸟类的体重与翅膀面积的关系,德国人亥姆霍兹也从研究飞行动物中
发现飞行动物的体重与身体的线度的立方成正比,亥姆霍兹的研究指出了飞行物体身体大小的局限,人们通过对鸟类飞行器官的详细研究和认真的模仿,根据鸟类飞行机构的原理,终于制造了能够载人飞行的滑翔机
上面的气流比下面的快,由此形成下面的压力比上面的大,于是翅膀就产生了垂直向上的升力,法国人季法儿发明了气球飞船;德国人奥托.利连塔尔制造了第一架滑翔机
利连塔尔是十九世纪末的一位具有大无畏冒险精神的人,他望着家乡波美拉尼亚的鹳用笨拙的翅膀从他房顶上飞过,他开始研制一种弧形肋状蝙蝠翅膀式的单翼滑翔机,并同鸟类进行了对比研究,气流流经机翼上部曲面所走路程,比气流流经机翼下平直表面距离较长,这样才能保证气流在机翼的后缘点汇合;上部气流由于走的较快,从而产生强大吸力,约占机翼升力的三分之二大小;其余的升力来自翼下气流对机翼的压力
不用说这种翅膀是笨拙的、原始的和不可靠的,然而这却是使人类能随风伴鸟一起飞翔的翅膀
莱特兄弟发明了真正意义上的飞机
在飞机的设计制作过程中,怎样使飞机拐弯和怎样使它稳定一直困扰着他们
莱特兄弟又研究了鸟的飞行
他们研究鶙鵳怎样使一只翅膀下落,靠转动这只下落的翅膀保持平衡;这只翅膀上增大的压力怎样使鶙鵳保持稳定和平衡
这两个人给他们的滑翔机装上翼梢副翼进行这些实验,由地面上的人用绳控制,他们的第二个成功的实验是用操纵飞机后部一个可转动的方向舵来控制飞机的方向,随着飞机的不断发展,它们逐渐失去了原来那些笨重而难看的体形,机身和单曲面机翼都呈现出象海贝、鱼和受波浪冲洗的石头所具有的自然线条
飞机的效率增加了,比以前飞的更快,科学高度发展但环境破*、生态失衡、能源枯竭,人类意识到了重新认识自然,探讨与自然更加和谐的生存方式的高度紧迫感,亦认识到仿生设计学对人类未来发展的重要性
仿生技术取得了飞跃的发展,仿生设计亦随之获得突飞猛进的发展,一大批仿生设计作品如智能机器人、雷达、声纳、人工脏器、自动控制器、自动导航器等等应运而生
科学家根据青蛙眼睛的特殊构造研制了电子蛙眼,用于监视飞机的起落和跟踪人造卫星;根据空气动力学原理仿照鸭子头形状而设计的高速列车;模仿某些鱼类所喜欢的声音来诱捕鱼的电子诱鱼器;通过对萤火虫和海蝇地发光原理的研究,获得了化学能转化为光能的新方法,从而研制出化学荧光灯等等
仿生设计学在对生物体几何尺寸及其外形的模仿同时,还通过研究生物系统的结构、功能、能量转换、信息传递等各种优异特征,并把它运用到技术系统中,改善已有的工程设备,并创造出新的工艺、自动化装置、特种技术元件等技术系统;同时仿生设计学为创造新的科学技术装备、建筑结构和新工艺提供原理、设计思想或规划蓝图,亦为现代设计的发展提供了新的方向,并充当了人类社会与自然界沟通信息的“可以展望未来的电子计算机有可能具有生物原理的功能,现在的电子计算机只能作为算盘,对植物光合作用的研究
将为延长人类的寿命、治疗疾病提供一个崭新的医学发展途径
计学是仿生学与设计学互相交叉渗透而结合成的一门的边缘学科,其研究范围非常广泛,研究内容丰富多彩,特别是由于仿生学和设计学涉及到自然科学和社会科学的许多学科,因此也就很难对仿生设计学的研究内容进行划分
我们是基于对所模拟生物系统在设计中的不同应用而分门别类的
仿生设计学的研究内容主要有:1、形态仿生设计学研究的是生物体(包括动物、植物、微生物、人类)和自然界物质存在(如日、月、风、云、山、川、雷、电等)的外部形态及其象征寓意,以及如何通过相应的艺术处理手法将之应用与设计之中
2、功能仿生设计学主要研究生物体和自然界物质存在的功能原理,并用这些原理去改进现有的或建造新的技术系统,以促进产品的更新换代或新产品的开发
3、视觉仿生设计学研究生物体的视觉器官对图象的识别、对视觉信号的分析与处理,以及相应的视觉流程;他广泛应用与产品设计、视觉传达设计和环境设计之中
4、结构仿生设计学主要研究生物体和自然界物质存在的内部结构原理在设计中的应用问题,研究最多的是植物的茎、叶以及动物形体、肌肉、骨骼的结构
形态仿生设计学和功能仿生设计学是目前研究的重点
还将着重介绍形态仿生学和功能仿生设计学的一些情况
仿生设计学具有某些设计学和仿生学的特点,同其它设计学科一样,仿生设计学亦具有它们的共同特性——艺术性
鉴于仿生设计学是以一定的设计原理为基础、以一定的仿生学理论和研究成果为依据,同时优秀的仿生设计作品亦可刺激消费、引导消费、创造消费
3、 无限可逆性 以仿生设计学为理论依据的仿生设计作品都可以在自然界中找到设计的原型,该作品在设计、投产、销售过程中所遇到的各种问题又可以促进仿生设计学的研究与发展
仿生学的研究对象是无限的,仿生设计学的研究对象亦是无限的;仿生设计的原型也是无限的,必须具备一定的数学、生物学、电子学、物理学、控制论、信息论、人机学、心理学、材料学、机械学、动力学、工程学、经济学、色彩学、美学、传播学、伦理学等相关学科的基本知识
既要了解生物学、社会科学的基础知识,又要对当前仿生学的研究成果有清晰的认识
它是产生于几个学科交叉点上的一种新型交叉学科
五、仿生设计学的研究方法 仿生设计学的研究方法主要为“模型分析法”1、创造生物模型和技术模型 首先从自然中选取研究对象:然后依此对象建立各种实体模型或虚拟模型,用各种技术手段(包括材料、工艺、计算机等)对它们进行研究,通过对生物体和模型定性的、定量的分析;把生物体的形态、结构转化为可以利用在技术领域的抽象功能,并考虑用不同的物质材料和工艺手段创造新的形态和结构,① 从功能出发、研究生物体结构形态——制造生物模型
找到研究对象的生物原理
研究生物的结构形态,提出一个生物模型,用模型模拟生物结构原理,目的是研究生物体本身的结构原理
达到抽象功能——制造技术模型 根据对生物体的分析,用各种技术手段(包括材料、工艺等)制造出可以在产品上进行实验的技术模型,从具象的形态和结构中,抽象出功能原理
⑤ 运动规律分析 利用现有的高科技手段,对生物体的运动规律进行研究,找出其运动的原理,针对性的解决设计工程中的问题
我们还可以就生物体的其它方面进行各种可行性分析
它是指运用尖端的科学技术,来模仿生物的各种官能感觉和思维判功能,各国都在不遗余力地加大在仿生学方面的研究
仿生学研究程度的高低,将仿生技 术运用于洗衣机领域,这种洗衣机首先具有神经智能网络功能,根据衣物的重量、质地、脏污程度来自行决定洗涤程序、洗涤时间和水位的高低,从而达到最佳的洗涤状态
具有搓衣板的功能
洗衣机内的搓洗棒能够像手一样随心所欲地来回搓动,能够保证把衣服洗干净又防止衣服缠绕
三是它去除了传统洗衣机因机械传动装置所包含的机械连杆、曲柄、齿轮等部件转动所带来的噪音,采用直流永磁无刷电机直接驱动,有效地防止噪音的产生
在电子驱动器的控制下可实现无级调速,并可精确地控制搓洗棒每次转动的次数和角度
不同的衣物质地、脏污程度可以设定不同的洗涤程序,有效地模仿了人工搓洗的快慢节奏和力度,采用直流永磁电机比采用交流电机节电50%
电子刹车技术把噪音降到最低 有洗衣机的消费者会有因噪音大而烦恼的体会,他们在换购洗衣机时总希望拥有一台没有噪音的洗衣机
洗衣机采用电子擎实现电子刹车”刹车时由电机本身迅速降速,从而避免了像其他洗衣机采用机械摩擦刹车时产生的噪音和振动,实现了静音运转,搓洗棒确保洗涤过程中不产生碎屑 有洗衣机使用经验的消费者知道
洗衣机的洗涤桶上部都有一个过滤网,用来过滤衣物在洗涤时产生的碎屑,洗衣机却没有这种过滤网”洗衣机的内部构造根本有别于波轮式和滚筒式洗衣机”洗衣机采用的驱动擎是竖立的搓洗棒“能够使动能从中央向四周传递”搓洗棒带动衣物沿着桶壁运动的角度不超过300度
有效避免了衣物因连续旋转而形成的缠绕,以及与桶壁摩擦产生的碎屑,洗得干净、不缠绕、无摩擦,衣物沿桶壁来回运动与衣物在搓衣板上的来回运动极其相似,仿生搓洗,摘 要 阐明制造过程与生命现象之间的相似之处“基于自组织机制的有序化、基于信息模型的个体复制”以及通过进化过程形成的高度适应性
论述仿生制造的基本内涵:
给我两个动物仿生学例子
答:根据响尾蛇的颊窝能感觉到0.001℃的温度变化的原理,人类发明了跟踪追击的响尾蛇导弹
人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯
人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“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
生物学家通过对蛛丝的研究制造出高级丝线
响尾蛇导弹等就是科学家模仿蛇的
功能和其舌上排列着一种似照相机装置的天然红外线感知能力的原理”火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理
科研人员通过研究变色龙的变色本领
为部队研制出了不少军事伪装装备,科学家研究青蛙的眼睛
还可以通过头部的小管向敌人喷射胶粘剂
人们根据狗的鼻子发明了什么?
答:是20 世纪90 年代发展起来的一种快速检测食品的新颖仪器
它以特定的传感器和模式识别系统快速提供被测样品的整体信息,电子鼻是模拟动物嗅觉器官开发出一种高科技产品,目前科学家还没有全部搞清楚动物的嗅觉原理
目前世界上较为权威的一些大学已经开发出具有广泛应用的电子鼻,是当今世界的传感器领域中具有绝对权威
它是由选择性的电化学传感器阵列和适当的识别方法组成的仪器,电子鼻主要由气敏传感器阵列、信号预处理和模式识别三部分组成
某种气味呈现在一种活性材料的传感器面前,传感器将化学输入转换成电信号,由多个传感器对一种气味的响应便构成了传感器阵列对该气味的响应谱
气味中的各种化学成分均会与敏感材料发生作用,为实现对气味的定性或定量分析,必须将传感器的信号进行适当的预处理(消除噪声、特征提取、信号放大等)后采用合适的模式识别分析方法对其进行处理
每种气味都会有它的特征响应谱