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仿生學(xué)

2020-10-07 11:41 作者:IQ正傳  | 我要投稿

仿生學(xué)是一門既古老又年輕的學(xué)科。

人們研究生物體的結(jié)構(gòu)與功能工作的原理,并根據(jù)這些原理發(fā)明出新的設(shè)備、工具和科技,創(chuàng)造出適用于生產(chǎn),學(xué)習(xí)和生活的先進技術(shù)。

仿生學(xué)一詞是1960年由美國斯蒂爾根據(jù)拉丁文“bios(生命方式的意思)”和字尾“nlc(‘.具有……的性質(zhì)’的意思)”構(gòu)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制造的機械都優(yōu)越得多,仿生學(xué)就是要在工程上實現(xiàn)并有效地應(yīng)用生物功能的一門學(xué)科。例如關(guān)于信息接受(感覺功能)、信息傳遞(神經(jīng)功能)、自動控制系統(tǒng)等,這種生物體的結(jié)構(gòu)與功能在機械設(shè)計方面給了很大啟發(fā)。比如,蒼蠅是細(xì)菌的傳播者,一般歸類為害蟲,可是蒼蠅的楫翅是天然導(dǎo)航儀。而且,它的眼睛是一種“復(fù)眼”,由3000多只小眼組成,人們模仿它制成了 “蠅眼透鏡”?!跋壯弁哥R”是一種新型光學(xué)元件,它的用途很多?!跋壯弁哥R”是用幾百或者幾千塊小透鏡整齊排列組合而成的,用它作鏡頭可以制成“蠅眼照相機”,一次就能照出千百張相同的相片。這種照相機已經(jīng)用于印刷制版和大量復(fù)制電子計算機的微小電路,大大提高了工效和質(zhì)量。

仿生學(xué)也被認(rèn)為是與控制論有密切關(guān)系的一門學(xué)科,而控制論主要是將生命現(xiàn)象和機械原理加以比較,進行研究和解釋的一門學(xué)科。

??? 植物也能仿生,比如德國波恩大學(xué)的科研人員發(fā)現(xiàn),蓮葉上有許多非常微小的絨毛和蠟質(zhì)凸起物。這種粗糙的葉片是干凈的,而表面光滑的葉片反而需要清洗。模仿蓮葉的自凈原理,人們開發(fā)出具有防污功能的自凈涂層產(chǎn)品,其表面會形成類似茶葉的凹凸形貌,構(gòu)筑一層疏水層。這樣一來,灰塵顆粒只好在涂層表面“懸空而立”,并最終在風(fēng)雨沖刷下“一掃而凈”。此外,葉面形狀也啟迪了人們的思維。椰子樹很高,葉片巨大,但每遇颶風(fēng)和暴雨也很少被折斷。研究發(fā)現(xiàn),椰子葉面呈“之”字形,可以承受更大的壓力。據(jù)此,建筑師設(shè)計出了結(jié)構(gòu)薄、面積大的樓房頂棚、薄狀石棉板等。

生活中還有許多仿生學(xué)呢!


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