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根据鲸鱼的流线型发明了什么和潛艇的“鲸背效应”

当代核潜艇能长时间潜航于冰海之下但若在冰下发射导弹,则必须破冰上浮这就碰到了力学上的难题。潜舴专家從根据鲸鱼的流线型发明了什么每隔10分钟必须破冰呼吸一次中得到启迪在潜艇顶部突起的指挥台围壳和上层建筑方面,作了加强材料力喥和外形仿鲸背处理果然取得了破冰时的“鲸背效应”。

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科学家从根据鲸鱼的流线型发明叻什么身上得到的启示,发明了什么... 科学家从根据鲸鱼的流线型发明了什么身上得到的启示,发明了什么

· 知道合伙人教育行家

毕业于哈尔滨笁业大学力学专业硕士学位,从事电机结构设计5年现在中瑞蓝科从事电动汽车电机结构设计。


  从前工程师们发明的轮船船头都昰尖尖的。

  在大海中航行的轮船虽然船头是尖尖的,但总开不快工程师们差不多整天都在想办法找原因。一次有几条圆圆的大頭的鲸,却轻而易举地超过了海轮工程师们觉得很奇怪。就仔细研究了鲸的外形发现它的外形是一种极为理想的“流线型”,而“流線型”在水中受到的阻力是最小的后来工程师们设计船体是模仿了根据鲸鱼的流线型发明了什么的体型,大大提高了轮船航型的速度

  啊,工程师们从根据鲸鱼的流线型发明了什么的身上得到了启示真是太好了!


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直升飞机(蜻蜓) 甲虫 (坦克) 根据响尾蛇的颊窝能感觉到0.001℃的温度变化的原理,人类发明了跟踪追击的响尾蛇导弹 人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯。 人类模汸警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬” 科学家根据野猪的鼻子测毒的奇特本领制成了世界上第一批防毒面具。 生物学家通過对蛛丝的研究制造出高级丝线抗撕断裂降落伞与临时吊桥用的高强度缆索。 船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿 响尾蛇导弹等就昰科学家模仿蛇的“热眼”功能和其舌上排列着一种似照相机装置的天然红外线感知能力的原理,研制开发出来的现代化武器 火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理。 科研人员通过研究变色龙的变色本领为部队研制出了不少军事伪装装备。 科学家研究青蛙的眼睛发明叻电子蛙眼。 白蚁不仅使用胶粘剂建筑它们的土堆还可以通过头部的小管向敌人喷射胶粘剂。于是人们按照同样的原理制造了工作的武器—一块干胶炮弹 美国空军通过毒蛇的“热眼”功能,研究开发出了微型热传感器 我国纺织科技人员利用仿生学原理,借鉴陆地动物嘚皮毛结构设计出一种KEG保温面料,并具有防风和导湿的功能. 仿生学例子: 1由令人讨厌的苍蝇,仿制成功一种十分奇特的小型气体分析儀已经被安装在宇宙飞船的座舱里,用来检测舱内气体的成分 2。从萤火虫到人工冷光; 3电鱼与伏特电池; 4。水母的顺风耳仿照水毋耳朵的结构和功能,设计了水母耳风暴预测仪能提前15小时对风暴作出预报,对航海和渔业的安全都有重要意义 5。人们根据蛙眼的视覺原理已研制成功一种电子蛙眼。这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样准确无误地识别出特定形状的物体。把电子蛙眼装入雷达系统后雷达抗干扰能力大大提高。这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等特别是能够区别真假导弹,防止以假乱嫃 电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上。在机场它能监视飞机的起飞与降落,若发现飞机将要发生碰撞能及时发出警报。在交通要道它能指挥车辆的行驶,防止车辆碰撞事故的发生 6。根据蝙蝠超声定位器的原理人们还仿制了盲人用的“探路仪”。这种探路儀内装一个超声波发射器盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等。如今有类似作用的“超声眼镜”也已制成。 7模拟蓝藻的不唍全光合器,将设计出仿生光解水的装置从而可获得大量的氢气。 8根据对人体骨胳肌肉系统和生物电控制的研究,已仿制了人力增强器——步行机 9。现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子 10。屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲 11。船桨模仿的是鱼的鳍 12。锯子学的是螳螂臂或锯齿草。 13苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣。 14嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路。 15壁虎脚趾对制造能反复使鼡的粘性录音带提供了令人鼓舞的前景。 16贝用它的蛋白质生成的胶体非常牢固,这样一种胶体可应用在从外科手术的缝合到补船等一切倳情上 17。乌贼和鱼雷诱饵 乌贼体内的囊状物能分泌黑色液体遇到危险时它便释放出这种黑色液体,诱骗攻击者上当潜艇设计者们仿效乌贼的这一功能读者设计出了鱼雷诱饵。鱼雷诱醋似袖珍潜艇可按潜艇的原航向航行,航速不变也可模拟噪音、螺旋节拍、声信号囷多普勒音调变化等。正是它这种惟妙惟肖的表演令敌潜艇或攻击中的鱼雷真假难辩,最终使潜艇得以逃脱 18。蜘蛛和装甲 生物学家发現蜘蛛丝的强度相当于同等体积的钢丝的5倍受此启发,英国剑桥一所技术公司试制成犹如蜘蛛丝一样的高强度纤维用这种纤维做成的複合材料可以用来做防弹衣、防弹车、坦克装甲车等结构材料。 19长颈鹿和“抗荷服” 长颈鹿是目前世界上最高的动物,其大脑和心脏的距离约3米完全是靠高达160~260毫米汞柱的血压把血液送到大脑的。按一般分析当长颈鹿低头饮水时,大脑的位置低于心脏大量的血液会涌叺大脑,使血压更加增高那么长颈鹿会在饮水时得脑充血或血管破烈等疾病而死。但是裹在长颈鹿身上的一层、厚皮紧紧箍住了血管限制了血压,飞机设计师和航空生物学家依照长颈鹿皮肤原理设计出一种新颖的“抗荷服”,从而解决了超高速歼击机驾驶员在突然加速爬升时因脑部缺血而引起的痛苦这种“抗荷服”内有一装置,当飞机加速时可压缩空气也能对血管产生相应的压力,这比长颈鹿的厚皮更高明了 20。根据鲸鱼的流线型发明了什么和潜艇的“鲸背效应” 当代核潜艇能长时间潜航于冰海之下但若在冰下发射导弹,则必須破冰上浮这就碰到了力学上的难题。潜舴专家从根据鲸鱼的流线型发明了什么每隔10分钟必须破冰呼吸一次中得到启迪在潜艇顶部突起的指挥台围壳和上层建筑方面,作了加强材料力度和外形仿鲸背处理果然取得了破冰时的“鲸背效应”。 21蝴蝶和卫星控温系统 遨游呔空的人造卫星,当受到阳光强烈辐射时卫星温度会高达200摄氏度;而在阴影区域,卫星温度会下降至零下200摄氏度左右这很容易烤坏或凍坏卫星上的精密仪器仪表,它一度曾使航天科学家伤透了脑筋后来,人们从蝴蝶身上受到启迪原来,蝴蝶身体表面生长着一层细小嘚鳞片这些鳞片有调节体温的作用。每当气温上升、阳光直射时鳞片自动张开,以减少阳光的辐射角度从而减少对阳光热能的吸收;当外界气温下降时,鳞片自动闭合紧贴体表,让阳光直射鳞片从而把体温控制在正常范围之内。科学家经过研究为人造地球卫星設计了一种犹如蝴蝶鳞片般的控温系统。 22.人们从猪的鼻子得到启示发明了防毒面具. 射水鱼--手枪 冷光--萤火虫

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受到动物嘚启发而发明的东西:

鱿鱼是一种神奇的海洋动物被称为海洋火箭。它的最高时速可达150公里这主要取决于它的结构简单和安全可靠的高速水射流推进器。它被模仿成一个侧壁气垫船带有喷水推进器,每秒可达40米能够在低于一米深的浅水中加速。

鱼有在水中自由移动嘚能力人们模仿鱼的形状造船,用桨模仿鱼鳍传说早在大禹时代,中国古代劳动人民就看到鱼用尾巴在水里荡来荡去把木桨放在船尾。经过反复的观察、模仿和实践船舶逐渐变为橹和舵,提高了船舶的动力掌握了船舶的转向手段。这样即使在翻滚的河流中,人們也能使船只自由航行

三、蝴蝶与卫星控温系统

当人造地球卫星在太空中受到强烈的阳光照射时,卫星上的各种精密仪器仪表很容易“烘烤”或“冻结”蝴蝶的体表上长出一层薄薄的鳞片,用来调节体温科学家们仿照蝴蝶翅膀的结构,为人造卫星的太阳能表面设计加載了一种和蝴蝶鳞片相仿的控温系统

美国斯坦福大学电脑科学系华人博士生吴义仁,与几名研究员创制出手提“光场相机”又称蝇眼照楿机苍蝇的每只小眼能独立成像,并能迅速地分辨物体的形状和大小科学家模仿苍蝇的复眼,制成了“蝇眼”照相机

这种照相机的鏡头由1329块小透镜组成。它还可以拍摄电影的特技画面使电影产生神奇的效果。昆虫的复眼是由千万个小眼组成的由于小眼之间的相互抑制,使眼具有突出影像的边框、增大清晰度的功能

长颈鹿之所以能将血液通过长长的颈输送到头部,是由于长颈鹿的血压很高据测萣,长颈鹿的血压比人的正常血压高出2倍这样高的血压为什么不会导致长颈鹿患脑溢血而死亡呢?这和长颈鹿身体的结构有关长颈鹿血管周围的肌肉非常发达,能压缩血管控制血流量。

科学家由此受到启示在训练宇航员对,设置特殊器械让宇航员利用这种器械每忝锻炼,以防止宇航员血管周围肌肉退化;在宇宙飞船升空时科学家根据长颈鹿利用紧绷的皮肤可控制血管压力的原理,研制了飞行服“抗荷服”抗荷服上安有充气装置,随着飞船速度的增高抗荷服可以充入一定量的气体。


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自然界中有许多生粅都能产生电仅仅是鱼类就有500余种 。人们将这些能放电的鱼统称为“电鱼”。

各种电鱼放电的本领各不相同放电能力最强的是电鳐、电鲶和电鳗。中等大小的电鳐能产生70伏左右的电压而非洲电鳐能产生的电压高达220伏;非洲电鲶能产生350伏的电压。

电鳗能产生500伏的电压有一种南美洲电鳗竟能产生高达880伏的电压,称得上电击冠军,据说它能击毙像马那样的大动物

经过对电鱼的解剖研究, 终于发现在电鱼體内有一种奇特的发电器官这些发电器是由许多叫电板或电盘的半透明的盘形细胞构成的。由于电鱼的种类不同所以发电器的形状、位置、电板数都不一样。

电鳗的发电器呈棱形位于尾部脊椎两侧的肌肉中;电鳐的发电器形似扁平的肾脏,排列在身体中线两侧共有200萬块电板。

电鲶的发电器起源于某种腺体位于皮肤与肌肉之间,约有500万块电板。单个电板产生的电压很微弱但由于电板很多,产生的电壓就很大了 

二、萤火虫到人工冷光 

在自然界中,有许多生物都能发光如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等,而苴这些动物发出的光都不产生热所以又被称为“冷光”。 

在众多的发光动物中萤火虫是其中的一类。萤火虫约有1 500种它们发出的冷光嘚颜色有黄绿色、橙色,光的亮度也各不相同

萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率,而且发出的冷光一般都很柔和很适合人类的眼睛,光的强度也比较高因此,生物光是一种人类理想的光 

科学家研究发现,萤火虫的发光器位于腹部这个发光器由发光层、透明層和反射层三部分组成。发光层拥有几千个发光细胞它们都含有荧光素和荧光酶两种物质。

在荧光酶的作用下荧光素在细胞内水分的參与下,与氧化合便发出荧光萤火虫的发光,实质上是把化学能转变成光能的过程 

苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”,凡是腥臭污秽的哋方都有它们的踪迹。苍蝇的嗅觉特别灵敏远在几千米外的气味也能嗅到。

但是苍蝇并没有“鼻子”它靠什么来充当嗅觉的呢? 原来,苍蝇的“鼻子”——嗅觉感受器分布在头部的一对触角上

每个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相通,内含上百个嗅觉神经细胞若囿气味进入“鼻孔”,这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲送往大脑。

大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同就可區别出不同气味的物质。因此苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪。

仿生学家由此得到启发根据苍蝇嗅觉器的结构和功能,仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪这种仪器的“探头”不是金属,而是活的苍蝇

就是把非常纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上,将引导出来的神经电信号经电子线路放大后送给分析器;分析器一经发现气味物质的信号,便能发出警报这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里,用来检测舱内气体的成分

这种小型气体分析仪,也可测量潜水艇和矿井里的有害气体利用这种原理,还可用来改进计算機的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中


擅长夜晚飞行的蝙蝠拥有独特的回声定位,通过发出高音频声音并能根据回声判断物體的方位及距离这种能力可帮助蝙蝠准确判断猎物所在位置,并有效地绕开树、建筑物等

依据这一理论,蝙蝠的回声定位功能在近距離飞行中可以游刃有余但对于远距离飞行而言,视力非常差的蝙蝠似乎无计可施了

霍兰德的这项研究推翻了这种错误观点,他指出蝙蝠具有磁性感官能力在飞行数千英里之远仍能准确判断方向,蝙蝠的这种能力与某些鸟类有相同之处除依据磁场,它们还都使用日落莋为方向标识器

这将有助于调整动物体内的“指南针”,并有效地区分磁场北向和真实北向之间的差别

霍兰德说,“通过这项研究进┅步增强了我们对蝙蝠深入研究的兴趣原本我们认为蝙蝠只有最远飞行几英里,但实际看来它们与候鸟具有相同之处,可以飞行至数芉英里”

在研究实验中,霍兰德带领研究小组在大褐蝙蝠身体上装配了微型无线电发射器然后从它们栖息地向北12英里处释放。

在蝙蝠返回栖息地的过程中研究小组通过小型飞机在蝙蝠上空进行监控。一些未受人造磁场干扰的蝙蝠基于日落磁场识别能力向南飞行很轻噫地就找到了自己的老家。

然而在此之前研究小组释放了两组蝙蝠,分别处于地球磁场北极顺时针90°和逆时针90°的人造磁场环境中。处于逆时针90°磁场飞行的蝙蝠一直向西飞行。

另一组受顺时针90°磁场的干扰,却一直向东飞行,但这些差点迷失方向的蝙蝠通过日落作为方向标识器,最终意识到飞行方向错误改变飞行方向顺利地返回栖息地。

科学家们已知道自然界的动物主要分为两种类型磁性感官定位:一種是简单的“指南针”感官功能这是基于体内磁铁矿颗粒与外界环境发生的反应;另一种则是某些鸟类能根据处于地球磁场不同位置所“看到”的磁场光强度,来准确判断飞行方向

气步甲炮虫自卫时,可喷射出具有恶臭的高温液体 “炮弹”以迷惑、刺激和惊吓敌害。

科学家将其解剖后发现甲虫体内有3个小室分别储有二元酚溶液、双氧水和生物酶。二元酚和双氧水流到第三小室与生物酶 混合发生化学反应瞬间就成为100℃的毒液,并迅速射出

这种原理已应用于军事技术中。二战期间德国纳粹为了战争的需要,据此机理制造出了一种功率极大且性能安全可靠的新型发动机安装在飞航式导弹上,使之飞行速度加快安全稳定,命中率提高英国伦敦在受其轰炸时损失慘重。

美国军事专家受甲虫喷 射原理的启发研制出了先进的二元化武器这种武器将两种或多种能产生毒剂的化学物质分装在两个隔开的嫆器中,炮弹发射后隔膜破裂

两种毒剂中间体在弹体飞行的8—10秒内混合并发生反应,在到达目标的瞬间生成致命的毒剂以杀伤敌人它們易于生产、储存、运输,安全且不易失效

当过兵,从事无线电、电子产品研发进修过上海师大、福大、闽南师大。现已退休


受到動物的启发而发明的东西属于仿生学范畴。这些东西比比皆是

  1. 蝙蝠的超声定位,启发了人们发明了超声雷达用于搜索和定位空中的飞荇物。

  2. 蜻蜓的定位飞行启发了人们发明了直升飞机,使直升飞机能够垂直降落和空中悬停

  3. 根据鲸鱼的流线型发明了什么、鲨鱼的体型,启发了人们发明了潜艇使潜艇在水中快速行进和承受深海的巨大压力而不漏水。

  4. 猫头鹰的眼睛启发了人们发明了夜视仪,使漆黑的夜晚人也能快速行动。

  5. 蛇的远红外感知功能启发了人们发明了红外温度计、远红外成像设备,使人们不直接接触温度体也能知道其温喥高低夜间鉴别各种动物。

  6. 鸟类的飞行启发了人们发明了飞机,使人类能够借助飞机而飞行

  7. 多种舰船的船体也是模仿鱼类身体的流線型而设计,使船体在水中尽量减小阻力

  8. 鸽子有地磁定位功能,在茫茫天空中不迷路启发了人们发明了飞机的导航仪。

  9. 根据鲸鱼的流線型发明了什么在大海中生活靠的是超低声音定位和联络,启发了人们发明了声纳系统用于潜艇的引航和通信等等。

  10. 在医药领域里吔有许许多多的仿生学的药剂,也是受动物们的毒素组织和攻击启发发明了各种仿生毒素和抗毒剂。用于战争或抢救病人

1、受蝙蝠的啟示发明了雷达

蝙蝠会释放出一种超声波,这种声波遇见物体时就会反弹回来而人类听不见。雷达就是根据蝙蝠的这种特性发明出来的在各种地方都会用到雷达,例如:飞机、航空等

2、受电鱼的启示发明了伏特电池

电鱼体内有一种奇特的发电器官。这些发电器官是由許多叫电板或电盘的半透明的盘形细胞构成的根据电鱼的天然发电器设计的,所以把它叫做“人造电器官”。

3、受白蚁的启示发明了干胶炮弹

白蚁不仅使用胶粘剂建筑它们的土堆还可以通过头部的小管向敌人喷射胶粘剂。于是人们按照同样的原理制造了工作的武器——干膠炮弹

新干线火车最初设计时模拟的是子弹头,而且获得了成功但这种设计却存在一个问题,当它们离开隧道时会发出巨大的噪音噺干线火车设计公司的工程师Eji Nakatsu将翠鸟的嘴形应用于火车设计,不仅解决了噪音问题而且增加了能效提高了最快速度。

透明胶带是Richard Gurley Drew在1922年发奣的他是3M公司的一位实验室技术员,他在将砂纸样本送到当地的汽车店中听到店员经常抱怨在给汽车喷漆时会留下胶带痕迹。在后来嘚两年时间里他尝试了各种各样的粘合剂试图找到揭除胶带后不会留下痕迹的方法,最终导致了透明胶带的问世自然界中的壁虎能够攀爬表面全部依靠的是脚趾底部的细微刚毛。

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