仿生发明法
2009-02-19
地球上的生物在漫长的进化过程中,通过自然选择,形成了许多卓有成效的器官或形态,其结构的精巧达到了令人难以置信的地步。比如,螳螂能在0.05秒的瞬间,计算出眼前小昆虫的飞行速度、方向和距离,并能将其一下子捕获。生物具有各种各样的功能及复杂和精巧的结构。那么,我们能否把生物的这些功能、结构运用到小发明上去呢?
回答是肯定的!有一门叫仿生学的科学,它就是把各种生物系统所具有的功能原理和作用机理作为生物模型进行研究,帮助人们在技术发明中利用这些原理和机理,实现新的创新。这就是仿生发明法。
海豚在游泳时能轻而易举地超过快速航行的船只,原因在哪呢?科学研究表明,海豚不仅有一个理想的流线型体形,而且还有特殊的皮肤结构。海豚的皮肤分两层:外层薄而富有弹性,其下面是乳头层和刺状层。乳头层下面有稠密的胶原纤维和弹性纤维,其间充满脂肪。海豚皮肤的这种结构有许多作用,在快速游动时,它起消振器的作用,使水流引起的振动减弱,防止湍流的形成和液流的破坏。
人们依照海豚皮的这种功能和结构,研制成一种人造海豚皮,这种人造海豚皮由三层橡胶组成,表皮层平滑,厚约0.5毫米,起支持的作用,它与船上的壳体连接。试验表明,把这种人造皮粘到鱼雷上,鱼雷在水中的运动阻力至少减小50%。
仿生发明法的要领
前面我们了解了什么是仿生发明法,让我们来了解一下仿生发明法的要领吧!
仿生物功能
蜻蜓的复眼由许多单眼组成。在每一只小方角形的单眼中,都有一小块角膜。这种角膜像照相机一样单独成像。在蜻蜓的复眼前边,即使只放一个目标,但通过一块块角膜,也可以看到许许多多个相同的影像。人们依照复眼的这个功能,把许多光学小镜排列组合起来,发明了复眼透镜。用这种复眼透镜制成照相机,一次就可以拍千百张相同的影像。
仿生物结构
例如纸蜂窝墙板的发明。蜜蜂被称为昆虫界的“建筑师”。这是因为它能在一昼夜中用少量的蜂蜡建造上千间生儿育女的蜂房。而人类建造房屋用的砖,每立方米的质量约有1.8吨之多。依照蜂窝的结构,人们制成一种纸蜂窝墙板。纸蜂窝墙板是将厚约2.5毫米的石棉水泥和纱管纸,按一定方法粘结起来的新型建筑材料。目前,这种材料不仅用于建筑业,还被应用到家具的制造中。
仿生物语言
动物也有语言。有一次,一位科研人员把动物的声音用录音机录下来,同时仔细观察该动物的相应行为动作,发现了它们之间有相互的关系。据此,人们一旦掌握了动物语言的秘密,就可以指挥动物的行动了。目前,有的飞机场、菜园、养鱼场等为了不受鸟的危害,依照鸟语设立“鸟语广播台”。这种广播台播放鸟类遇到危险时发出的惊叫声,以吓跑飞鸟。