动物都是发明家
2012-04-29
仿生学是通过研究生物体的结构、功能和工作原理,来发明性能优越的仪器、装置和机器;创造新技术,将原本风马牛不相及的事情联系在一起。仿生学的应用让人不禁赞叹:世界真奇妙,动物会“发明”。
最会落地的发明家——蜜蜂
在澳大利亚,有一个科学小组,他们在对蜜蜂进行了100多次的观察后,发现蜜蜂能在降落时做到自动减速,最后将飞行速度降到零。蜜蜂这种完美的降落技巧使它成为降落的行家里手。在降落过程中,零速度降落是最简捷和经济的降落方式。
研究人员认为,蜜蜂降落时的飞行速度和高度会形成完美的比例,这样就保证了它安全舒服的零速度降落。
科学家根据蜜蜂独特的降落方式,制造出由计算机控制的飞机导航降落装置,并进行了模拟实验。这项实验的成果称为微型航空降落装置。研究人员将只有几厘米宽的微型航空降落装置安装在微型飞行器的机翼两侧,利用这种导航降落装置,飞行员驾驶微型飞行器时,可以做到迅速地下降。此外,微型航空降落装置还可以为无人侦察飞机的着陆提供安全保障。
最会“走路”的发明家——蝙蝠
在漆黑的夜空里,有一群飞舞的精灵,它们自由地飞翔,而不会碰到任何障碍物。而蝙蝠之所以能在黑夜中自由飞翔,靠的不是眼睛,而是它自身发出的一种声波。声波碰到物体后反射回来,蝙蝠就能知道前面有物体,于是会很轻易地躲过障碍。
与此同时,在世界上有成千上万的盲人生活在黑暗中,出门时即使拿着拐杖也极不方便,他们很羡慕蝙蝠能在黑暗中躲避障碍的本领。
于是科学家研制出了“蝙蝠拐杖”。 这种拐杖能发出一种人耳听不见的声波,帮助使用者探测障碍物。拐杖的塑料柄上有4个接收器,哪个方向有障碍物哪边的接收器就会产生震动,使用者就知道障碍物的具体方位。障碍物远,震动就弱,如果离得很近,震动的速度就加快,拐杖使用者可以及时躲开。
如今盲人们也可以像蝙蝠一样自由地行走了,去享受外面世界的精彩。
最会粘东西的发明家——贻贝
海洋中的贻贝有着一项惊人的专利,即利用它自己合成的足丝,贻贝可以像锚一样将自己固定在岩石和沙子上,它是贻贝生命的保险带。这种足丝极其坚韧,而且在水中可以硬化,就像铆钉一样。
在研究中,科学家将贻贝用皮筋固定在玻璃箱的一面,但贻贝更愿意利用自己的天然锚,从脚上伸出它们自己合成的足丝。当贻贝形成足够的足丝时,就将它收集起来,这对贻贝来说损失并不严重,因为它们在2小时之内就可以重新生产出足丝。
通过对贻贝足丝的分析,科学家分离出贻贝的胶粘蛋白,并制造出一种新的胶粘剂。当科学家们将制作好的生物胶粘剂用在粘贴金属片时,却意外地发现了这种胶粘剂的另一特性:它像一层看不见的铠甲,保护着金属片不受侵蚀。利用这一特性,就能使两块金属片完美地结合在一起,堪称世界上最厉害的“胶水”。
最会“防伪”的发明家——蝴蝶
在一般人看来,蝴蝶翅膀与防伪纸币根本没有任何联系,可是一种生活在印尼的蝴蝶翅膀颜色,却为科学家怎样研制无法伪造的防伪纸币打开了一条思路。
几年前,有科学家开始研究一种名叫大凤蝶的蝴蝶翅膀,这种蝴蝶的翅膀颜色本来有黄有蓝,但在人们眼里却成为闪闪发光的绿色。他们用显微镜观察发现,蝴蝶的翅膀上竟然布满了下凹的小坑,这些小坑尺寸大约0.0004厘米,坑底是黄色,而坑的斜坡是蓝色的。由于小坑太小,人眼无法将从坑底发射的黄色光与周围的蓝色光区分开来,从而感觉到的是绿色(黄色加蓝色)。
科学家打算仿照大凤蝶翅膀的结构,在纸币上安装小坑,这样无论制造伪钞者将假币印制得在外表上与真币多么相似,他们绝没有技术也在假币上布满与真币一样大小、规模的小坑。只要用专门的光学设备一照,就会真假立现。
最会“检测”的发明家——蚊蝇
说起来真是令人大开眼界啊,像蚊子、苍蝇这样的小虫虫也都拥有自己的高科技发明!这是怎么回事呢?
你看蚊子,在其头部长有不足2毫米长的两只又细又短的触角,能感受空气温度、湿度及人体呼出的二氧化碳浓度的变化。蚊子依靠其触角导航,从而能准确了解人体所处的位置,采取偷袭行动。
而苍蝇的触角比蚊子的触角还不显眼,可功能同样高超,一点点血腥或腐败变质的气味,都会吸引它们从500米以外的地方逐臭而来。这些触角的构造之小巧,灵敏度之高明,足以和人造的高科技产品相媲美!
在昆虫触角的启发下,科学家制造出了气体分析探测仪,并把它运用到航天、潜水等领域。同时人类也可利用昆虫的触角,为我们检测各类食品、蔬菜瓜果,及时发现腐败变质物品,从而使我们提前采取预防措施。
最会“炼钢”的发明家——牛羊
1997年初,美国生物学家发现,在美国南部有一种称为“黑寡妇”的蜘蛛,它吐出的丝比现在所知道的任何蜘蛛丝的强度都高,而且这种蜘蛛可以吐出两种不同类型的丝织成蜘蛛网,第一种丝在拉断之前,可以延伸27%,它的强度竟达到其他蜘蛛丝的2倍;第二种丝在拉断之前很少延伸,却具有很高的防断裂强度,由这种蜘蛛丝织成的布,比制造防弹背心所用的纤维的强度还高得多。“黑寡妇”蜘蛛丝的优良性能,很快引起了科学家的兴趣,他们设想,要是有一种办法能生产像蜘蛛丝那样高强度的纤维该多好。
科学家想把“黑寡妇”蜘蛛丝的基因转移到羊奶的基因中去,进行转基因的科学实验。科学家将蜘蛛基因注入一只经过特殊培育的山羊体内,在这只山羊产下的奶中,就会含有大量柔滑的蛋白质纤维,提取这些纤维,就可以生产衣服啦。
实践表明,由转基因羊奶纤维织出的布,
比防弹衣的强度还大十几倍。这种超强坚韧的物质,是阻挡枪弹射击的理想材料,也可以用来制造坦克、飞机与装甲车,以及作为军事建筑物的理想“防弹衣”。美国正在研究利用蜘蛛丝的专家称,利用这种纤维制成的2.5厘米粗的绳子,足以让一架准备着陆的战斗机完全停下来。
科学家还设想,对牛进行转基因实验的前途也许会更为广阔,因为一头牛的产奶量比一只山羊的产奶量高得多。
最会“开车”的发明家——蝗虫
科研人员发现,蝗虫在飞行时具有一种能躲避其他运动物体的特殊功能,因为在蝗虫的大脑中,有一种起运动监控作用的神经细胞。
科研人员将电子传感器安在这些特殊细胞上, 然后让蝗虫反复观看汽车飞驰而来的镜头。结果显示,传感器的电流发生了变化,显示这些细胞曾发出信号,指示蝗虫做出躲避的反应。据介绍,科研人员正在根据蝗虫的这一特殊技能,着手研制开发车用行驶监视装置, 以帮助减少公路上日益频繁的撞车事故。这也就是说,以后开着“蝗虫”牌汽车上路就再也不会出车祸啦!