大自然的智慧,向大自然的生物學習,生物進化的高科技——仿生學

在迄今為止,人類在攻克科學的難題上舉步維艱,每邁出一步都是千辛萬苦、嘔心瀝血才研發出了各種的高科技。但是其實許多科學上的難題,大自然已經給予了我們答案,這些難題其實早在很久之前生物們就通過進化的方式來解決,於是當我們發現大自然的神奇之處,邊衍生出了一門學問——“仿生學”。

大自然的智慧,向大自然的生物學習,生物進化的高科技——仿生學

魚和船

在一戰期間為了軍事上的需要,需要將艦艇進行隱蔽,在海里要隱蔽無疑肯定是藏在海中才最為隱蔽。於是就衍生出了潛水艇的想法,但是在科技上又是一個難題,如何控制潛水艇的上浮和下沉呢?一開始決定使用石塊、鉛塊等重物,在下沉的時候使用,在需要上浮的時候將其丟棄,但是這樣做卻十分的不方便。通過研究魚類發現魚類的沉浮全靠魚鰾,調節其中的氣體便可以實現沉浮,於是潛艇的沉浮系統便完善了。

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之後大家都使用到了這種技術,但是在水中、水面上該怎麼準確偵查到敵人的潛艇和艦艇進行進攻呢?那時發明了一種水聽器能夠聽到船的螺旋槳推進器的噪聲來進行定位,但是使用這種水聽器,最先聽到的是自己船上的噪聲,只有當船減速,或停下來的時候才能夠發現敵人,但是這樣卻不利於進攻,於是便從海豚的身上學習到了這種超聲波技術,製作了聲吶來探查海中的情況。

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之後發現鯨的“流線體”在水中受到的阻力十分的小,便模仿鯨的形體來改良船體的設計,讓船速達到更加的快速。

仿生學房子

大家可以試一試,將雞蛋放在掌心,只要你手指用力均勻你是沒有辦法將雞蛋捏碎的。這其實就是蛋殼的一個很巧妙的結構,為了保護裡面脆弱的雞蛋,蛋殼呈拱形結構,拱形能夠承受非常大的壓力,這種結構能夠把受到的壓力均勻分散到蛋殼的各個部分中。

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這種牢固的結構,就被一些設計師運用到建築上,讓建築物變得既輕便省材料又堅固。悉尼歌劇院就是這個一個例子。

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大家都知道蜜蜂築巢使用的是正六邊形的結構,這樣的結構不僅穩固而且空間大,還能夠減少材料的使用,有些建築就採用了這樣的穩固且實用的結構設計。

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鳥和高鐵

說起高鐵大家應該都不陌生,在我們的生活中經常能夠見到。高鐵能夠在高速的行駛中,保持速度和穩固和安靜,自然要歸功於它的車頭。而高鐵的這種子彈頭的設計,最初的來源就是翠鳥。

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在1989年的日本,新幹線的高速列車速度能達到170英里每小時,但是這樣的列車卻產生了一個大問題,每當列車駛出隧道時,都會產生巨大的噪音,對周圍的居民造成巨大的困擾。

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於是他們找來一一個工程隊來想要改善這個問題,設計一款更快更安靜的列車,他們的設計師有一個愛好就是喜歡觀察鳥,作為一個“觀鳥人”自然從鳥的身上得到了許多的靈感。他發現翠鳥這種動物在捕獵的時候會高速俯衝進水裡,而它喙的形狀,能夠讓它在進入水中的時候沒有水花飛濺。

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經過對比發現這種像翠鳥頭的設計能夠更加得快,而且受到的空氣阻力特別小,造成的噪聲也會變得小了。

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當然像這樣的仿生學高科技還有不少,魚的鰭建造了槳,根據水母和章魚的游泳推進方式發明了火箭昇天的推進方式,根據蝙蝠發明了雷達,根據蒼蠅複眼發明了照相機:根據蝴蝶花紋發明了偽裝······

不得不說,大自然真奇妙,生物在進化中遵從本能,尋求最適宜的方式,進行進化,所以我們需要愛護好大自然,與動物和諧相處,共同生存在美麗的“地球村”。


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