生活中有哪些发明是受到了动物的启发?

2021-04-04 22:31人已围观

潜艇的外形模仿鲸鱼,工作原理模仿鱼鳔。根据蛙眼的视觉原理,发明了电子蛙眼。雷达是根据蝙蝠的回声定位系统制造的。“复眼”数码相机的发明是受昆虫复眼结构的启发。飞机的发明源于对鸟类的研究;声纳是利用海豚的水下回声定位原理发明的;防毒面具的发明是受野猪的启发。

仿生学是一门古老而年轻的学科。人们研究物体的结构和功能的工作原理,并根据这些原理发明新的设备、工具和技术,创造出适合生产、学习和生活的先进技术。仿生学也被认为是与控制论密切相关的学科,控制论是将生命现象与机械原理进行比较,并加以研究和解释的学科。

潜艇的形状模仿鲸鱼的形状,可以减少在水中行进的阻力,降低噪音,增加隐蔽能力;潜艇通过模仿鱼鳔工作。

根据蛙眼的视觉原理,发明了电子蛙眼。电子蛙眼可以像真蛙眼一样准确识别特定形状的物体。在雷达系统中安装电子蛙眼后,雷达的抗干扰能力大大提高。该雷达系统可以快速准确地识别特定形状的飞机、船只和导弹。特别是可以区分真假导弹,从而防止假冒。电子蛙眼也广泛应用于机场和交通要道。在机场,它可以监控飞机的起降,如果发现飞机会相撞,会及时报警。它可以指挥车辆行驶,防止车辆在主要交通路线上发生碰撞。

蝙蝠利用“超声波”在夜间导航。蝙蝠的喉咙发出高频声波,人的耳朵能听到。这种声波沿直线传播,一碰到物体就迅速返回。蝙蝠用耳朵接收这种返回的超声波,使它们能够做出准确的判断,引导蝙蝠飞行。雷达正在利用这一特性。科学家利用仿生原理,人类根据蝙蝠的回声定位系统制作雷达。

受蜜蜂和苍蝇复眼结构的启发,科学家发明了一种复眼数码相机。这款相机有180个微透镜排列成半球形,使其具有160度的视场,可以同时聚焦不同深度的物体。人眼和所有相机都使用一个镜头将光线聚焦在感光组织或材料上。这种排列可以产生高分辨率图像,但复眼可以提供独特的优势,可以产生全景视角并呈现显著的深度感。

飞机的发明源于人类对飞行的向往和对鸟类的研究。随着近代空气动力学和力学的发展,人们逐渐了解了鸟类飞行的原理。由于鸟类翅膀的形状,气流通过翅膀上表面的速度比通过下表面的速度快,导致下翼面上的向上气流压力大于上翼面上的向下气流压力。这种压力差就是升力,于是飞机就制造出来了。

海豚有“水下声纳”,利用频率在200-350 kHz以上的超声波喊叫声进行“回声定位”,并产生一定的信号进行觅食和相互交流。人类就是利用这个原理发明了“声纳”。Sonar是英文缩写“SONAR”的音译,中文称之为“声音导航与测距”。声纳是利用声波在水下的传播特性,通过电声转换和信息处理来完成水下探测和通信任务的电子设备。

当野猪闻到强烈的刺鼻气味时,它会拱起嘴巴以避免鼻子的刺激。当土壤被野猪拱起时,其颗粒变软,起到过滤吸附有毒气体的作用。由于野猪熟练地使用了大自然赋予它们的“防毒面具”,在一战的氯气大灾难中幸存下来,科学家们由此获得灵感。根据污物能过滤毒物的原理,选择能吸收有毒物质,使空气变得通畅的木炭。1g木炭的总面积可以达到100-150平方米,于是设计制造了世界上第一个仿照野猪嘴形状的防毒面具。

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