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動物纖維發明時間

發布時間:2021-03-15 06:33:13

⑴ 人造纖維發明於何時

從天然蛋白質製成的性質類似羊毛的纖維。羊毛、蠶絲等為天然蛋白質纖維。1866年英國人E.E.休斯首先成功地從動物膠中制出人造蛋白質纖維。他將動物膠溶於乙酸,在硝酸酯的水溶液中凝固抽絲,然後以亞鐵鹽溶液脫硝,進一步加工得到蛋白質纖維,但未工業化。1935年義大利弗雷蒂才用牛乳內提取的乳酪素製成人造羊毛。天然蛋白質製成的蛋白質纖維與羊毛的性質差不多 。基本結構單元都是氨基酸,以醯胺鍵(肽鍵)結合在一起的高分子。比天然羊毛優越之處在於不易皺縮,不易蟲蛀,易保存;缺點是保暖性及柔軟性較天然羊毛差些。工業生產蛋白質纖維的主要原料是乳酪素、花生蛋白及大豆蛋白等。

⑵ 根據動物發明。。。。。。

仿生學是研究生物系統的結構和性質以為工程技術提供新的設計思想及工作原理的科學。

仿生學一詞是1960年由美國斯蒂爾根據拉丁文「bios」(生命方式的意思)和字尾「nlc」(「具有……的性質」的意思)構成的。他認為「仿生學是研究以模仿生物系統的方式、或是以具有生物系統特徵的方式、或是以類似於生物系統方式工作的系統的科學」。盡管人類在文明進化中不斷從生物界受到新的啟示,但仿生學的誕生,一般以1960年全美第一屆仿生學討論會的召開為標志。

仿生學的研究范圍主要包括:力學仿生、分子仿生、能量仿生、信息與控制仿生等。

力學仿生,是研究並模仿生物體大體結構與精細結構的靜力學性質,以及生物體各組成部分在體內相對運動和生物體在環境中運動的動力學性質。例如,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。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;

分子仿生,是研究與模擬生物體中酶的催化作用、生物膜的選擇性、通透性、生物大分子或其類似物的分析和合成等。例如,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;

能量仿生,是研究與模仿生物電器官生物發光、肌肉直接把化學能轉換成機械能等生物體中的能量轉換過程;

信息與控制仿生,是研究與模擬感覺器官、神經元與神經網路、以及高級中樞的智能活動等方面生物體中的信息處理過程。例如根據象鼻蟲視動反應製成的「自相關測速儀」可測定飛機著陸速度。根據鱟復眼視網膜側抑制網路的工作原理,研製成功可增強圖像輪廓、提高反差、從而有助於模糊目標檢測的—些裝置。已建立的神經元模型達100種以上,並在此基礎上構造出新型計算機。

模仿人類學習過程,製造出一種稱為「感知機」的機器,它可以通過訓練,改變元件之間聯系的權重來進行學習,從而能實現模式識別。此外,它還研究與模擬體內穩態,運動控制、動物的定向與導航等生物系統中的控制機制,以及人-機系統的仿生學方面。

某些文獻中,把分子仿生與能量仿生的部分內容稱為化學仿生,而把信息和控制仿生的部分內容稱為神經仿生。

仿生學的范圍很廣,信息與控制仿生是一個主要領域。一方面由於自動化向智能控制發展的需要,另一方面是由於生物科學已發展到這樣一個階段,使研究大腦已成為對神經科學最大的挑戰。人工智慧和智能機器人研究的仿生學方面——生物模式識別的研究,大腦學習記憶和思維過程的研究與模擬,生物體中控制的可靠性和協調問題等——是仿生學研究的主攻方面。

控制與信息仿生和生物控制論關系密切。兩者都研究生物系統中的控制和信息過程,都運用生物系統的模型。但前者的目的主要是構造實用人造硬體系統;而生物控制論則從控制論的一般原理,從技術科學的理論出發,為生物行為尋求解釋。

最廣泛地運用類比、模擬和模型方法是仿生學研究方法的突出特點。其目的不在於直接復制每一個細節,而是要理解生物系統的工作原理,以實現特定功能為中心目的。—般認為,在仿生學研究中存在下列三個相關的方面:生物原型、數學模型和硬體模型。前者是基礎,後者是目的,而數學模型則是兩者之間必不可少的橋梁。

由於生物系統的復雜性,搞清某種生物系統的機制需要相當長的研究周期,而且解決實際問題需要多學科長時間的密切協作,這是限制仿生學發展速度的主要原因。

蒼蠅 氣味探測器
蜻蜓-飛機;
順風耳-電話
青蛙 快速掃描系統
螳螂—鐮刀
雞蛋-建築物

大烏龜背小烏龜:轉動炮塔的坦克。 鳥在天空飛翔:製造了各種飛行器。 蜜蜂造巢窩:各種正六邊形的蜂巢結構板材。 每隻蜻蜓的翅膀末端,都有一塊比周圍略重一些的厚斑點,這就是防止翅膀顫抖的關鍵。飛機設計師研究蒼蠅、蚊子、蜜蜂等的飛行方法,造出了許多具有各種優良性能的新式飛機。

⑶ 中國什麼時候出現了用植物纖維做成的紙

水電梅
進士植物纖維紙是在什麼時候發明呢?古籍上沒有記載,但是在1933年,我國考古工作者在新疆羅布淖爾的漢代烽燧遺址中,發現了一片西漢宣帝時期的麻紙。1957年在陝西西安灞橋一座西漢墓葬里,發現了一疊麻紙,經揭剝分成80多片。因出土於灞橋,故稱「灞橋紙」。其年代為公元前2世紀。這是目前發現最早的植物纖維紙。當然那時的製作是很粗糙和原始的。那麼如何把植物纖維紙從粗糙和原始變得更為精細呢?東漢時的蔡倫精心總結了民間造紙的經驗,改進了造紙的工藝,又選用價格便宜的樹皮、麻頭、破布、廢魚網等作為造紙原料,這些東西不僅容易得到,而且比之原始植物來也便於加工。加工方法是:先把這些東西攪拌石灰,漚過,再放在石臼中舂,把纖維舂散,然後加水煮爛,摻和膠一類有粘性的物質,使纖維互相溶合成漿狀,再用細簾在漿中均勻地撈出這些細碎的纖維,讓它乾燥。這樣就製成了質地輕薄、價廉耐用的紙。公元105年蔡倫把造紙的方法上奏給漢和帝,得到漢和帝贊賞,並把他的造紙方法推廣。公元116年蔡倫被封為龍亭侯,人們就把他發明的紙稱為「蔡侯紙」。蔡倫在我國造紙發展史上做出了不可磨滅的貢獻。

造紙術是我國的四大發明之一。紙的發明,對人類文化的發展和傳播起了很大作用,是中華民族對世界科學文化的一項重大貢獻。

紙,作為書寫材料,並不是從來就有的。相傳中國上古曾有過結繩記事的時代。那時,連文字也不曾有,更談不上書寫文字的紙張了。

商、周時代文字已經成熟,可還不曾有紙,我們的祖先就想出了各種記錄文字的辦法。他們起初是把文字鐫刻在烏龜的腹甲和牛、羊等動物的胛骨上。刻在這些甲骨上的文字,叫做「甲骨文」。1898年,河南安陽小屯村農民耕地時,無意掘得許多刻有文字的「甲骨」,被收購葯材的人買了去。第二年,古文字學家王懿榮在一個偶然的機會,從這些甲骨上發現了文字。安陽小屯一帶原是殷商的廢墟,所以學者們認定它是商代的文字。這些甲骨片距今大約已有三千五百多年的歷史,內容大多是商代奴隸主階級占卜的紀錄,所以又叫「卜辭」。然而,甲骨得來是很費事的,刻字也不方便,所以使用甲骨的時間不是很長。而且在商代,除了甲骨外,人們還把文字刻在石頭上和青銅器上。

春秋戰國以後,我們的祖先又開始使用新的記載文字的材料——簡牘和縑帛。簡牘是幾種東西的總稱。把竹子、木頭劈成狹長的小片,再將表面刮削平滑,這種用作寫字的狹長的竹片或木條叫做竹簡或木簡,較寬的竹片或木板叫做竹牘或木牘。簡的長度不一樣,有的三尺長,有的只有五寸。經書和法律,一般寫在二尺四寸長的簡上。寫信的簡長一尺,所以古人又把信稱為「尺牘」。每根簡上寫的字也不一樣多,有的寫三四十個字,有的只寫幾個字。較長的文章或書所用的竹簡較多,須按順序編號、排齊,然後用繩子、絲線或牛皮條編串起來,叫做「策」或者「冊」。當時,除使用簡牘外,絲帛也開始用來作為書寫的材料。縑帛是用蠶絲織成的,往往一部書就寫在一卷縑帛上,所以後來有以卷計書的說法。

簡牘和縑帛作為書寫的材料,與甲骨、青銅比較有明顯的優點。簡牘的製作材料竹子和木頭來源廣泛,加工也方便,可以用筆墨書寫,寫錯了還可以用刀削去重寫。縑帛柔軟、光滑、輕薄,易於運筆、舒捲。1972年4月和1974年初,我國考古工作者先後從長沙馬王堆一號和三號兩座西漢墓葬中,發掘出竹簡900多根,上面的文字是墨書隸體,還有一幅書寫12萬多字的帛書和五幅精美的彩繪帛畫。這說明,直到西漢,簡牘和縑帛還是廣泛使用的書寫材料。盡管簡牘和縑帛有其優點。但是它們也有不足的地方。簡牘較重,不便於翻閱和攜帶。有的存放時間長了,還往往會開裂。將簡串起來的皮繩一斷,竹片散亂,也不容易恢復原樣。史書上說,秦始皇當年每天批閱的竹簡公文,重達一百多斤。西漢的時候,齊人東方朔上書漢武帝,用了三千根木簡,由兩個身強力壯的人將它們抬進宮去。漢武帝看完它,足足花了二個月。戰國時,思想家惠施外出遊學,隨身攜帶的書就足足裝了五車,故有「學富五車」的典故。這樣多的簡冊,運輸、存放都很麻煩,人們常形容說:「汗馬牛」、「充棟宇」。因而形成了「汗牛充棟」的成語。縑帛也同樣有許多不便之處。它雖然比簡牘輕,但價錢太貴,普通讀書人用不起。正因為簡牘和縑帛還都不是理想的書寫材料,所以勞動人民在長期的生產實踐中,不斷探索,不斷創新,找到一種能為大多數人利用的書寫材料——紙便慢慢地發明出來了。

我國最早的紙是用什麼原料做成的呢?東漢的許慎在他編寫的我國第一部條理清楚、體系分明的字典《說文解字》里談到「紙」的字源時說:「紙」從系旁。這說明,早期的紙與絲有關。我們的祖先很早就植桑養蠶,繅絲織絹了。商代以前就種桑養蠶,到西漢前期,絲織在社會經濟中已佔有重要的地位。當時,一般用較好的蠶繭抽絲織綢,用剩下的較差的繭子做絲綿。做絲綿時,先把繭子煮爛、洗凈,然後放到浸沒在水中的蔑席上捶打,直到繭衣被捶得稀爛,接著把連成一片的絲綿取出,這就是漂絮。漂絮之後,蔑席上還必然會有一層互相交織的亂絲貼著,漂絮的次數多了,當把蔑席涼干後,它上面就附著一層由殘絮形的薄薄的絲片。人們把它剝下來,發現它同縑帛相近,可用作書寫,古人稱之為「赫蹄」。「赫蹄」與縑帛不一樣,雖然也是由蠶絲構成的,但它不是像縑帛那樣由經緯線製成,而由絲絮粘連在一起而成。「赫蹄」在西漢時期的皇宮中已經使用。據古籍記載,公元前12年,漢武帝後宮一個姓曹的女子生了一個兒子,引起了皇宮妹妹趙昭儀的嫉妒,將她投入監獄,並派人用「赫蹄」包裹著毒葯,上面寫著字,迫她自殺。應劭《風俗通》中說:「赫蹄,薄小紙也。」由於赫蹄是做絲綿時的副產品,所以來源有限,價錢也高,不可能大量生產和使用,不能滿足人們的需要。然而赫蹄的製作方法給了人們很大啟發,是我國古代造紙術的重要開端。經過不斷的摸索、試驗,終於成功地發明了植物纖維紙。

植物纖維紙是在什麼時候發明呢?古籍上沒有記載,但是在1933年,我國考古工作者在新疆羅布淖爾的漢代烽燧遺址中,發現了一片西漢宣帝時期的麻紙。1957年在陝西西安灞橋一座西漢墓葬里,發現了一疊麻紙,經揭剝分成80多片。因出土於灞橋,故稱「灞橋紙」。其年代為公元前2世紀。這是目前發現最早的植物纖維紙。當然那時的製作是很粗糙和原始的。那麼如何把植物纖維紙從粗糙和原始變得更為精細呢?東漢時的蔡倫精心總結了民間造紙的經驗,改進了造紙的工藝,又選用價格便宜的樹皮、麻頭、破布、廢魚網等作為造紙原料,這些東西不僅容易得到,而且比之原始植物來也便於加工。加工方法是:先把這些東西攪拌石灰,漚過,再放在石臼中舂,把纖維舂散,然後加水煮爛,摻和膠一類有粘性的物質,使纖維互相溶合成漿狀,再用細簾在漿中均勻地撈出這些細碎的纖維,讓它乾燥。這樣就製成了質地輕薄、價廉耐用的紙。公元105年蔡倫把造紙的方法上奏給漢和帝,得到漢和帝贊賞,並把他的造紙方法推廣。公元116年蔡倫被封為龍亭侯,人們就把他發明的紙稱為「蔡侯紙」。蔡倫在我國造紙發展史上做出了不可磨滅的貢獻。

蔡倫改良了造紙術以後,東漢末年又出現了一位造紙能手,名叫左伯。他造出的紙勻結細密,潔白光輝,色澤鮮明。

隨著紙的廣泛應用,造紙原料的范圍也擴大了。東晉用稻桿、麥桿造紙,叫「土紙」;又用藤皮造紙,叫「藤紙」或「藤角紙」;北方生長楮樹,用楮樹皮造紙,叫「楮皮紙」;南方產竹,從宋代開始用竹造紙,叫「竹紙」等等。由於造紙原料范圍的擴大,造紙工業自然也就迅速地發展。在魏晉時,已經有人用黃葉汁將紙染成黃色;南北朝時更有青、赤、綠等各種顏色的紙,十分美觀。4世紀起,四川、福建、浙江、安徽、湖南等地,先後成為有名的造紙產地

⑷ 人類根據動物發明了哪些東西

人類根據動物發明的東西有很多很多,應用於各種領域:

1、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。

2、人類還利用蛙跳的原理設計了蛤蟆夯。

3、 人類模仿警犬的高靈敏嗅覺製成了用於偵緝的「電子警犬」。

4、 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。

5、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。

6、船和潛艇來自人們對魚類和海豚的模仿。

7、 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。

8、 火箭升空利用的是水母、墨魚反沖原理。


9、 科學家研究青蛙的眼睛,發明了電子蛙眼。

10、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。

11、每隻蜻蜓的翅膀末端,都有一塊比周圍略重一些的厚斑點,這就是防止翅膀顫抖的關鍵。飛機設計師研究蒼蠅、蚊子、蜜蜂等的飛行方法,造出了許多具有各種優良性能的新式飛機。

12、鯨:外形是一種極為理想的「流線體」,而「流線體」在水中受到的阻力是最小的。後來工程師模仿鯨的形體,改進了船體的設計,大大提高了輪船。舴的速度。

13、蛋殼:能夠把受到的壓力均勻(yún)地分散到蛋殼的各個部分。建築師根據這種「薄殼結構」的特點,設計出許多既輕便又省料的建築物。

14、連體鯊魚裝:第一代鯊魚裝模仿了鯊魚的皮膚,在泳衣上設計了一些粗糙的齒狀突起,以有效地引導水流,並收緊身體,避免皮膚和肌肉的顫動。第二代鯊魚裝又增加了一些新的亮點,加入了一種叫做「彈性皮膚」的材料,可使人在水中受到的阻力減少4%。

15、讓盲者見到光明:在植入了微小的仿生視網膜之後,3位失明患者不僅看到了明滅或者移動的光點,甚至還成功地用眼睛區別出杯子和盤子。

16、人工合成蛛絲:蛛絲含有一種纖維蛋白,這種蛋白質和存在於毛發和羊角中的角質蛋白相似。這種蛋白分泌出來後開始變得堅韌。通過精細的平衡水的含量,蜘蛛和蠶可以防止纖維蛋白過快固化。

17、電魚與伏特電:經過對電魚的解剖研究,發現在電魚體內有一種奇特的發電器官。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。

18、水母耳朵: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。

一般而言,發明是應用自然規律解決技術領域中特有問題而提出創新性方案、措施的過程和成果。產品之所以被發明出來是為了滿足人們日常生活的需要。發明的成果或是提供前所未有的人工自然物模型,或是提供加工製作的新工藝、新方法。機器設備、儀表裝備和各種消費用品以及有關製造工藝、生產流程和檢測控制方法的創新和改造,均屬於發明。

知識產權領域,發明是指《專利法》所保護的發明創造的其中一種專利類型,是指對產品、方法或其改進所提出的新的技術方案。在專利領域中的發明有其規定的保護對象或者說保護客體。

(4)動物纖維發明時間擴展閱讀:

專利證書專利申請經審查合格,沒有發現駁回理由,滿足頒發授予專利權條件,由國務院專利行政部門(即國家知識產權局)作出授予專利權的決定,發給專利申請人的專利證書,是一種法律證明文件。

專利證書分為發明專利證書、實用新型專利證書以及外觀設計專利證書。

專利證書是專利局頒發的證明專利權的文件。專利申請經審查、批准後,專利局應作出授予專利權的決定,發給專利證書。專利證書主要記載發明創造的專利名稱,專利號,發明人、設計人的姓名,專利權人的姓名、名稱,權利保護范圍,授予專利的時間等等。

專利分類

根據《中華人民共和國專利法》第二條規定:

第二條 本法所稱的發明創造是指發明、實用新型和外觀設計。

發明,是指對產品、方法或者其改進所提出的新的技術方案。

實用新型,是指對產品的形狀、構造或者其結合所提出的適於實用的新的技術方案。

外觀設計,是指對產品的形狀、圖案或者其結合以及色彩與形狀、圖案的結合所作出的富有美感並適於工業應用的新設計。

獲得證書

根據《中華人民共和國專利法》第三十九第四十條的規定:

第三十九條 發明專利申請經實質審查沒有發現駁回理由的,由國務院專利行政部門作出授予發明專利權的決定,發給發明專利證書,同時予以登記和公告。發明專利權自公告之日起生效。

第四十條 實用新型和外觀設計專利申請經初步審查沒有發現駁回理由的,由國務院專利行政部門作出授予實用新型專利權或者外觀設計專利權的決定,發給相應的專利證書,同時予以登記和公告。實用新型專利權和外觀設計專利權自公告之日起生效。

⑸ 人類從動物身上發明了什麼

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。飛機模仿鳥類。

⑹ 人類從哪些小動物身上發明了什麼

1、通過白蟻的結構製造干膠炮彈

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——干膠炮彈。

2、模仿響尾蛇開發響尾蛇導彈

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。

3、仿蜜蜂蜂巢得到建築材料

人們仿其構造用各種材料製成蜂巢式夾層結構板,強度大、重量輕、不易傳導聲和熱,是建築及製造航天飛 機、宇宙飛船、人造衛星等的理想材料。

4、蛋殼的形狀得到建築靈感

蛋殼呈拱形,跨度大,包括許多力學原理。雖然它只有2 mm的厚度,但使用鐵錘敲砸也很難破壞它。

建築學家模仿它進行了薄殼建築設計。這類建築有許多優點:用料少,跨度大,堅固耐用。薄殼建築也並非都是拱形,舉世聞名的悉尼歌劇院則像一組泊港的群帆。

5、通過蜜蜂復眼的研究,研製導航儀

蜜蜂復眼的每個單眼中相鄰地排列著對偏振光方向十分敏感的偏振片,可利用太陽准確定位。科學家據此原理研製成功了偏振光導航儀,早已廣泛用於航海事業中。

(6)動物纖維發明時間擴展閱讀:

仿生學一詞是1960年由美國斯蒂爾根據拉丁文「bios(生命方式的意思)」和字尾「nlc(『具有……的性質』的意思)」構成的。這個詞語大約從1961年才開始使用。某些生物具有的功能迄今比任何人工製造的機械都優越得多,仿生學就是要在工程上實現並有效地應用生物功能的一門學科。

例如關於信息接受(感覺功能)、信息傳遞(神經功能)、自動控制系統等,這種生物體的結構與功能在機械設計方面給了很大啟發。可舉出的仿生學例子,如將海豚的體形或皮膚結構(游泳時能使身體表面不產生紊流)應用到潛艇設計原理上。

參考資料:仿生學 網路

⑺ 從什麼動物身上發明了什麼

蒼蠅—氣味探測器
蜻蜓—飛機
青蛙—快速掃描系統
螳螂—鐮刀
雞蛋—建築物
昆蟲—液壓裝置
蛇—紅外線
鯨魚—潛水艇
蜘蛛—人造纖維
烏龜—裝甲車
貓眼—夜視儀
野豬的鼻子—防毒面具
鷹—鷹眼導彈
蝴蝶—溫度控制系統
大烏龜背小烏龜—轉動炮塔的坦克
現代的雷達——一種無線電定位和測距裝置:科學家研究發現蝙蝠不是靠眼睛,而是靠嘴、喉和耳朵組成的回聲定位系統.因為蝙蝠在飛行時發出超聲波,又能覺察出障礙物反射回來的超聲波.科學家據此設計出了現代的雷達——一種無線電定位和測距裝置
科學家通過對海豚游泳阻力小的研究發明了能提高魚雷航速的人工海豚皮;以及模仿袋鼠在沙漠運動形式的無輪汽車(跳躍機)等.
前蘇聯科學院動物研究所的科學家在企鵝的啟示下,他們設計了一種新型汽車--「企鵝」牌極地越野汽車.這種汽車的寬闊的底部,直接貼在雪面上,用輪勺撐動著前進,行駛速度可達50公里/小時.
科學家模仿昆蟲製造了太空機器人.
澳大利亞國立大學的一個科研小組通過對幾種昆蟲的研究,已經研製出一個小型的導航和飛行控制裝置.這種裝置可以用來裝備用於火星考察的小型飛行器.
英國科學家在仿生學啟發下,正在研製一種可以靠尾鰭擺動以S形「游水」的潛艇新式潛艇的主要創新之處是使用了被稱為「象鼻致動器」的裝置.「象鼻」由一組用薄而柔軟的材料做成的軟管組成,模仿肌肉活動,推動鰭的運動.這種新式潛艇可以充當水底掃雷潛艇,用來對付最輕微的聲響或干擾便會引爆的水雷.
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.
仿生學舉15個例子:
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

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