『壹』 仿生學的資料 四年級的小發明 自製
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。
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。
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。
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。
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」。
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。
『貳』 小發明有那些急急急
滑翔機——蜻蜓
潛水艇——河豚
聲納---海豚
在我國，早就有著模仿生物的事例。相傳在公元前三千多年，我們的祖先有巢氏模仿鳥類在樹上營巢，以防禦猛獸的傷害；四千多年前，我們的祖先「見飛蓬轉而知為車」，即見到隨風旋轉的飛蓬草而發明輪子，做有裝成輪子的車。古代廟宇中大殿之前的山門的建造，就其建築結構來看，頗有點像大象的架勢，柱子又圓又粗，彷彿像大象的腿。
我國古代勤勞勇敢的勞動人民對於絢麗的天空、翱翔的蒼鷹早就有著各種美妙的幻想。根據秦漢時期史書記載，兩千多年前，我國人民就發明了風箏，並且應用於軍事聯絡。春秋戰國時代，魯國匠人魯班，本名公輸般，首先開始研製能飛的木鳥；並且他從一種能劃破皮膚的帶齒的草葉得到啟示而發明了鋸子。據《杜陽雜編》記載，唐朝有個韓志和，「善雕木作鸞、鶴、鴉、鵲之狀，飲啄動靜與真無異，以關戾置於腹內，發之則凌雲奮飛，可高達三丈至一二百步外，始卻下。」西漢時期，有人用鳥的羽毛做成翅膀，從高台上飛下來，企圖模仿鳥的飛行。以上幾例，足以說明我國古代勞動人民對鳥類的撲翼和飛行，進行了細致的觀察和研究，這也是最早的仿生設計活動之一。明代發明的一種火箭武器「神火飛鴉」，也反映了人們向鳥類借鑒的願望。
我國古代勞動人民對水生動物——魚類的模仿也卓有成效。通過對水中生活的魚類的模仿，古人伐木鑿船，用木材做成魚形的船體，仿照魚的胸鰭和尾鰭製成雙槳和單櫓，由此取得水上運輸的自由。後來隨製作水平提高而出現的龍船，多少受到了不少動物外形的影響。古代水戰中使用的火箭武器 「火龍出水」，多少有點模仿動物的意思。以上事例說明，我國古代勞動人民早期的仿生設計活動，為開發我國光輝燦爛的古代文明，創造了非凡的業績。
外國的文明史上，大致也經歷了相似的過程。在包含了豐富生產知識的古希臘神話中，有人用羽毛和蠟做成翅膀，逃出迷宮；還有泰爾發明了鋸子，傳說這是從魚背骨和蛇的齶骨的形狀受到啟示而創造出來的。十五世紀時，德國的天文學家米勒製造了一隻鐵蒼蠅和一隻機械鷹，並進行了飛行表演。
一八ОΟ年左右，英國科學家、空氣動力學的創始人之一—凱利，模仿鱒魚和山鷸的紡錘形，找到阻力小的流線型結構。凱利還模仿鳥翅設計了一種機翼曲線，對航空技術的誕生起了很大的促進作用。同一時期，法國生理學家馬雷，對鳥的飛行進行了仔細的研究，在他的著作《動物的機器》一書中，介紹了鳥類的體重與翅膀面積的關系。德國人亥姆霍茲也從研究飛行動物中，發現飛行動物的體重與身體的線度的立方成正比。亥姆霍茲的研究指出了飛行物體身體大小的局限。人們通過對鳥類飛行器官的詳細研究和認真的模仿，根據鳥類飛行機構的原理，終於製造了能夠載人飛行的滑翔機。
後來，設計師又根據鶴的體態設計出了掘土機的懸臂，在一戰期間，人們從毒氣戰倖存的野豬身上中獲得啟示，模仿野豬的鼻子設計出了防毒面具。在海洋中浮沉靈活的潛水艇又是運用了哪些原理？雖然我們無據考察潛艇設計師在設計潛艇時是否請教了生物界，但是不難設想，設計師一定懂得魚鰾是魚類用來改變身體同水的比重，使之能在水中沉浮的重要器官。青蛙是水陸兩棲動物，體育工作者就是認真研究了青蛙在水中的運動姿勢，總結出一套既省力、又快速的游泳動作——蛙泳。另外，為潛水員製作的蹼，幾乎完全按照青蛙的後肢形狀做成，這就大大提高了潛水員在水中的活動能力
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。
『叄』 仿生學的小發明
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。 27.從鯨特殊的形體「流線體」得到啟示，改進了船體設計，提高了航行速度。 28.模仿袋鼠跳躍，發明越野車。 29.模仿某些貝殼製成外殼堅硬的坦克。 30.從魚類在水中自由升降得到啟示，發明了潛水艇。
『肆』 科學小發明，說明利用了什麼原理
先把罐頭瓶蓋子取下，里裝上大約三分之一的清水，放在微波爐里加熱至沸騰。當然你也可以直接加入開水，這樣能夠縮短加熱的時間，沒有微波爐的話也可以在煤氣灶上面加熱。只是要注意，這種玻璃罐頭瓶本來不是裝熱水的，要防止炸裂。
等罐頭瓶里的水劇烈沸騰之後，帶上防燙的棉手套，把它從微波爐裡面取出來，迅速蓋上瓶蓋。因為不再有熱源，這時瓶里的開水已經不再沸騰了。
把擰緊蓋子的罐頭瓶放進水盆里，往鐵蓋上澆涼水，這時你會發現，原本已經平靜了的熱水，重新劇烈沸騰起來，就是說，我們用冷水把它重新「燒開」了!
這個實驗利用的科學原理是:水的沸點隨氣壓變化。在一個標准大氣壓下，水的沸點是100攝氏度，當氣壓低於一個大氣壓後，水的沸點隨著降低。請看下面這個實驗視頻，往後拉動針管的活塞，使得裡面的氣壓變低，原本溫度不到100攝氏度，在常壓下達不到沸騰狀態的熱水，在低壓下劇烈沸騰起來:
這個實驗我們也可以自己做，從醫療用品商店買到20毫升的針管，裡面抽進一些剛燒開的熱水，再把針頭一端堵住，用力抽活塞就可以了。
在0.7個大氣壓下，水的沸點降低到90攝氏度，0.5大氣壓變為80度。因為高海拔地區氣壓比標准大氣壓低，所以登山隊員們鍋里沸騰的開水溫度不到100度，很難煮熟食物。
可是在開始的實驗中，我們是怎樣利用冷水，使罐頭瓶里的氣壓變低的呢?
原來，罐頭瓶里的水剛剛燒開過，裡面充滿了水蒸氣。我們往瓶蓋上澆冷水，使得瓶內的溫度降低，水蒸氣遇冷變成水，體積一下子縮小了1700多倍，瓶內空間幾乎變成真空，氣壓迅速降低。瓶里的水的沸點跟著氣壓降低，當沸點低於熱水的溫度時，熱水就劇烈沸騰起來。
關於罐頭瓶內氣壓降低的問題，請參考:科技小製作網>>實驗教具>>大氣壓壓扁易拉罐
現實生活中，利用水的沸點隨氣壓變化的原理，我們製成了高壓鍋。普通高壓鍋內氣壓能夠達到2個標准大氣壓，水的沸點達到120攝氏度，當然比100度的沸水更容易煮熟食物了。
如果利用沸騰的方法蒸發牛奶中的水分，來製造奶粉，則需要把牛奶放在一個低壓的容器中。這樣牛奶在低於100度的條件下沸騰，水份蒸發了出來，還不會破壞裡面的蛋白質。
警告:
1、該實驗存在受傷的風險，未成年人需在成年人指導下完成;
2、在加熱和移動裝了熱水的罐頭瓶時，要防止燙傷，且防止玻璃瓶加熱不均造成的炸裂;
3、罐頭瓶內部低壓時，可能會在大氣壓下爆裂，因此實驗時要帶護目鏡，且保持頭部遠離玻璃瓶;
4、實驗結束後罐頭瓶蓋可能難於開啟，可先用鐵釘在鐵蓋上開孔，平衡壓力，且防止內部熱水燙傷;
『伍』 了解生物奇特本領，設計一個小發明
種植豬籠草的主要目的是用作觀賞的，而觀賞的焦點是她的捕蟲器——「籠子」，籠子色彩鮮艷，造型奇特，是非常精緻奇妙的捕蟲工具，具有極高的觀賞價值。不同的品種，籠子形態各異，即使是同一棵多數也能長出兩種不同形態的籠子，一般生長於下部的籠子較胖、較圓、較大，稱之為低位籠或下位籠，生長於上部的籠子較長、較細、偏向於漏斗狀，稱之為高位籠或上位籠。籠的口緣外翻，並有一條條光滑的凹槽伸向籠口內緣，當昆蟲滑落時可起到導向作用。籠口的上部長有頂蓋，可防止雨水或其他雜物落入籠中，並可阻擋上部射入的光線，迷惑落入籠中的昆蟲使其找不到出口，自然的進化真是奇妙！在籠子的表面籠蓋的對側，常會有兩條平行的翼，從籠口延伸，向下匯集於籠底，它的功能也許是方便昆蟲等小動物從籠子的底部攀爬至籠口，是整個完美的「死亡陷阱」的一部分。
豬籠草靠如此奇妙的籠子捕捉昆蟲，籠子開口的邊緣會分泌蜜汁，受此吸引的昆蟲採食時滑落籠中，籠子內壁光滑無法爬出，籠內分泌的消化液可將昆蟲淹死並消化吸收。