创新方法之-----仿生法.ppt

仿生法
【创新故事】
苍蝇,被称为“四害”之一,令人讨厌。但科学家却拜苍蝇为师,克服了很多难题,发明了很多新玩意。
——振动陀螺仪。家蝇的特别之处在于它的快速飞行技术,这使得它很难被人类抓住。即使在它的后面也很难接近它。那么,它是怎么做到的呢?
昆虫学家研究发现,苍蝇的后翅退化成一对平衡棒。当它飞行时,平衡棒以一定的频率进行机械振动,可以调节翅膀的运动方向,是保持苍蝇身体平衡的导航仪。科学家据此原理研制成一代新型导航仪——振动陀螺仪,大大改进了飞机的飞行性能,可使飞机自动停止危险的滚翻飞行,在机体强烈倾斜时还能自动恢复平衡,即使是飞机在最复杂的急转弯时也万无一失。
。苍蝇的复眼包含4000个可独立成像的单眼,能看清几乎360度范围内的物体。在蝇眼的启示下,人们制成了由1329块小透镜组成的一次可拍1329张高分辨率照片的蝇眼照像机,在军事、医学、航空、航天上被广泛应用。
【定义】
什么是仿生法呢?各种动物和植物伴随着我们度过了成千上万年,但人类有意识地向它们学****却是上世纪中期才开始的。人们往往在遇到难以解决的问题时就开始细心地观察动物和植物,希望能从它们身上找到答案或启示,这种有意识地模仿生物进行创新发明的方法叫仿生法。
我们为什么要认真向生物学****呢?有两点:
,而人对未知事物总是充满了好奇。
,生物身上有很多的优点,值得我们学****br/>我们看一下飞机在研制过程中出现的问题:人们经过长期反复的实践,使飞机不论在速度、高度和飞行距离上都超过了鸟类,但是在继续研制更快更高的飞机时,设计师又碰到了一个难题,就是气体动力学中的颤振现象。当飞机飞行时,机翼发生有害的振动,飞行越快,机翼的颤振越强烈,甚至使机翼折断,造成飞机坠落,许多试飞的飞行员因此丧生。
飞机设计师们为此花费了巨大的精力研究消除有害的颤振现象,经过长时间的努力才找到解决这一难题的方法。就是在机翼前缘的远端上安放一个加重装置,这样就把有害的振动消除了。
可是,昆虫早在3亿年以前就飞翔在空中了,它们也毫不例外地受到颤振的危害,经过长期的进化,昆虫早已成功地获得防止颤振的方法。生物学家在研究蜻蜓翅膀时,发现在每个翅膀前缘的上方都有一块深色的角质加厚区——翼眼或称翅痣。如果把翼眼去掉,蜻蜓飞行就变得荡来荡去。实验证明正是翼眼的角质组织使蜻蜓飞行的翅膀消除了颤振的危害,这与设计师高超的发明何等相似。如果早跟蜻蜓学****问题早就解决了,用不着费那么大的工夫,还有很多飞行员为此付出了生命的代价。所以向生物学****很有价值。
那么如何应用仿生法呢?
一、认真观察生物的现象
生物身上隐藏着巨大的秘密,让我们来看一下:
,每秒钟可拍打60000万次。
,它可支撑其体重300倍的重物。
,它一跳就是其体长的200倍。这相当于人跳400m高。
,它可以连续不停地飞行9个小时。
,它在出生一个月内可吃掉比其体重重80000倍的东西。
,每秒钟可移动40~43倍体长的距离,相当于人每秒前进130m。
,其雄蛾可以在十几公里以外嗅到雌蛾散发出的气味。虽然雌蛾释放的信息素只有00001mg。