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仿生技術(shù)(仿生技術(shù)應(yīng)用)

2021-01-04 14:53:17發(fā)布

  仿生技術(shù)是模仿生物組織、器官或系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能,制造具有類(lèi)似結(jié)構(gòu)與功能的人工系統(tǒng)的技術(shù)。


  通過(guò)研究和應(yīng)用生物系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的構(gòu)成原理,可以創(chuàng)造出體積小、功能強(qiáng)、可靠性髙、能耗低的機(jī)械、電子等系統(tǒng)和新的復(fù)合材料。


  仿生技術(shù)在武器裝備研制上已廣泛應(yīng)用。


  例如:模仿海豚皮膚的特殊結(jié)構(gòu)制成的智能蒙皮,包敷在潛艇或魚(yú)雷的外殼表面,可使水的阻力降低50%,航速大幅度提高;根據(jù)蠅眼的視覺(jué)原理研制成"蠅眼"制導(dǎo)系統(tǒng),可以提髙制導(dǎo)武器的命中精度等。


  仿生技術(shù)產(chǎn)品


  1、由令人討厭的蒼蠅,仿制成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。已經(jīng)被安裝在宇宙飛船的座艙里,用來(lái)檢測(cè)艙內(nèi)氣體的成分。


  2、從螢火蟲(chóng)到人工冷光。


  3、電魚(yú)與伏特電池。


  4、水母的順風(fēng)耳,仿照水母耳朵的結(jié)構(gòu)和功能,設(shè)計(jì)了水母耳風(fēng)暴預(yù)測(cè)儀,能提前15小時(shí)對(duì)風(fēng)暴作出預(yù)報(bào),對(duì)航海和漁業(yè)的安全都有重要意義。


  5、電子蛙眼。


  6、根據(jù)蝙蝠超聲定位器的原理,人們還仿制了盲人用的“探路儀”。這種探路儀內(nèi)裝一個(gè)超聲波發(fā)射器,盲人帶著它可以發(fā)現(xiàn)電桿、臺(tái)階、橋上的人等。如今,有類(lèi)似作用的“超聲眼鏡”也已制成。


  7、模擬藍(lán)藻的不完全光合器,將設(shè)計(jì)出仿生光解水的裝置,從而可獲得大量的氫氣。


  8、根據(jù)對(duì)人體骨胳肌肉系統(tǒng)和生物電控制的研究,已仿制了人力增強(qiáng)器——步行機(jī)。


  9、現(xiàn)代起重機(jī)的掛鉤起源于許多動(dòng)物的爪子。


  10、屋頂瓦楞模仿動(dòng)物的鱗甲。


  11、船槳模仿的是魚(yú)的鰭。


  12、鋸子學(xué)的是螳螂臂,或鋸齒草。


  13、蒼耳屬植物獲取靈感發(fā)明了尼龍搭扣。


  14、嗅覺(jué)靈敏的龍蝦為人們制造氣味探測(cè)儀提供了思路。


  15、壁虎腳趾對(duì)制造能反復(fù)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(zhì)生成的膠體非常牢固,這樣一種膠體可應(yīng)用在從外科手術(shù)的縫合到補(bǔ)船等一切事情上。


  17、利用蝙蝠的回聲定位系統(tǒng)的雷達(dá)。


  18、利用龜殼結(jié)構(gòu)的澳大利亞歌劇院。


  19、利用長(zhǎng)頸鹿的結(jié)構(gòu)的宇航服。


  仿生學(xué)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的工程技術(shù)與生物科學(xué)相結(jié)合的交叉學(xué)科。仿生的英文名字是Bionics。人們發(fā)現(xiàn),一些關(guān)于植物和動(dòng)物的相類(lèi)似的功能,實(shí)際上是超越了人類(lèi)自身在此方面的技術(shù)設(shè)計(jì)方案的。植物和動(dòng)物在幾百萬(wàn)年的自然進(jìn)化當(dāng)中不僅完全適應(yīng)自然而且其程度接近完美。仿生學(xué)試圖在技術(shù)方面模仿動(dòng)物和植物在自然中的功能,這種技術(shù)就叫仿生技術(shù)。


  仿生技術(shù)的意義


  仿生技術(shù)是通過(guò)研究生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),以此來(lái)為工程技術(shù)提供新的設(shè)計(jì)思想及工作原理的科學(xué)。仿生技術(shù)一詞bionics是1960年由美國(guó)科學(xué)家斯蒂爾根據(jù)拉丁文“bios”(生命方式)和字尾“nic”(具有……的性質(zhì))構(gòu)成的。


  仿生技術(shù)的問(wèn)世開(kāi)辟了獨(dú)特的技術(shù)發(fā)展道路,也就是人類(lèi)向生物界索取藍(lán)圖的道路,它大大開(kāi)闊了人們的眼界,顯示了極強(qiáng)的生命力。仿生技術(shù)的光榮使命就是為人類(lèi)提供最可靠、最靈活、最高效、最經(jīng)濟(jì)的,最接近于生物系統(tǒng)的技術(shù)系統(tǒng),為人類(lèi)造福。


  生物自身具有的功能比迄今為止任何人工制造的機(jī)械都優(yōu)越得多,而仿生技術(shù),就是要在工程上實(shí)現(xiàn)并有效地應(yīng)用生物的功能。在信息接受(感覺(jué)功能)、信息傳遞(神經(jīng)功能)、自動(dòng)控制系統(tǒng)等方面,生物體的結(jié)構(gòu)與功能在機(jī)械設(shè)計(jì)方面都給予了人們很大啟發(fā)。

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