动物创新与创意设计
一个很奇怪的小型气体分析仪,是从讨厌的苍蝇身上成功复制的。它已经被安装在飞船的驾驶舱内,用来检测舱内气体的成分。
2。从萤火虫到人工发光;
3。电鱼和伏特电池;
4。水母迎风耳,模仿水母耳朵的结构和功能,设计了水母耳朵风暴预报器,可以提前15小时预报风暴,对航海和渔业安全具有重要意义。
5。根据蛙眼的视觉原理,人们已经成功研制出一种电子蛙眼。这种电子蛙眼可以像真蛙眼一样准确识别特定形状的物体。在雷达系统中安装电子蛙眼后,雷达的抗干扰能力大大提高。这种雷达系统可以快速准确地识别特定形状的飞机、船只和导弹。特别是可以辨别真假导弹,防止假的混淆真的。
电子蛙眼也广泛应用于机场和交通要道。在机场,它可以监控飞机的起飞和降落,如果发现飞机即将相撞,就及时报警。在主干道上,可以指挥车辆行驶,防止车辆碰撞。
6。根据蝙蝠超声波定位器的原理,人们还为盲人仿制了“探路者”。这种探路者装有超声波发射器,盲人可以用它找到电线杆、台阶、桥上的人等。如今,类似功能的“超声波眼镜”也被制造出来了。
7。通过模拟蓝藻不完全的光合机构,设计仿生光解装置,获得大量氢气。
8。根据对人体骨骼肌系统和生物电控制的研究,复制了一种人体力量增强器——步行机。
9。现代起重机的吊钩起源于许多动物的爪子。
10。波纹屋顶模仿动物的鳞片。
11。桨模仿鱼的鳍。
12。锯学螳螂臂,或锯草。
13。苍耳属植物受到启发,发明了velcro。
14。嗅觉敏锐的龙虾为人们提供了制作气味探测器的思路。
15。壁虎脚趾为制造可重复使用的胶带提供了令人鼓舞的前景。
16。贝类与其蛋白质生成的胶体非常强,这样的胶体可以应用于从外科缝合到船舶修理的一切。
17.乌贼和鱼雷诱饵中的胶囊可以分泌黑色液体,当它遇到危险时,它会释放这种黑色液体来诱骗攻击者上当。潜艇设计师模仿鱿鱼的这一功能,读者设计鱼雷诱饵。鱼雷诱醋就像一个袖珍潜艇,可以按照潜艇原来的航向同速航行,还可以模拟噪音、螺旋拍、声音信号、多普勒音调变化。正是这种生动的表演,让人难以分辨敌潜艇或被攻击的鱼雷是真是假,最终使潜艇逃脱。
18.蜘蛛和装甲生物学家发现,蜘蛛丝的强度是同体积钢丝的5倍。受此启发,英国剑桥的一家科技公司尝试制造类似蜘蛛丝的高强度纤维。用这种纤维制成的复合材料可用作防弹背心、防弹车、坦克和装甲车等结构材料。
19.长颈鹿和“抗荷服”长颈鹿是目前世界上最高的动物。他们的大脑与心脏之间的距离约为3米,血液由高达160~260毫米汞柱的血压送入大脑。一般分析认为,长颈鹿低头喝水时,大脑的位置低于心脏,大量血液会涌入大脑,使血压更加升高,所以长颈鹿喝水时会死于脑充血或血管破裂等疾病。但是长颈鹿身上包裹的厚厚的皮肤紧紧束缚着血管,限制了血压。飞机设计师和航空生物学家根据长颈鹿皮肤的原理设计了一种新颖的“抗荷服”,从而解决了超高速战斗机飞行员突然加速爬升时大脑缺血带来的疼痛。这个“抗荷服”里有一个装置,可以在飞机加速时压缩空气,还可以对血管产生相应的压力,比长颈鹿的厚皮要好。
20.鲸与潜艇的“鲸背效应”当代核潜艇可以在冰海下长时间潜水,但如果在冰下发射导弹,就必须破冰上浮,这就遇到了机械问题。潜水专家受到鲸鱼每10分钟就要破冰呼吸的启发。在潜艇顶部凸出的指挥台围板和上层建筑方面,他们加强了材料强度,模拟了鲸背,真正做到了破冰时的“鲸背效应”。
21.带温控系统的蝴蝶和卫星遨游太空。当它们受到阳光强烈辐射时,卫星温度会高达200摄氏度;在阴影区,卫星的温度会下降到零下200摄氏度左右,容易烘烤或冻结卫星上的精密仪器,这一度让航天科学家伤透了脑筋。后来,人们受到蝴蝶的启发。原来蝴蝶的身体表面长了一层微小的鳞片,这些鳞片有调节体温的作用。每当气温升高,阳光直射时,鳞片自动张开,减少太阳的辐射角度,从而减少对太阳热能的吸收;当外界温度下降时,鳞片自动闭合紧贴体表,让阳光直射鳞片,从而将体温控制在正常范围内。经过研究,科学家们为人造地球卫星设计了一个类似蝴蝶鳞片的温度控制系统。
这些是:
生物学家通过对蜘蛛丝的研究,制成了高级丝线、抗撕裂降落伞和临时吊桥的高强度缆绳。船只和潜水艇是模仿鱼和海豚而来的。
响尾蛇导弹等是科学家模仿蛇的“热眼”功能,以及它们的舌头像摄像装置一样排列着一种天然的红外感应能力的原理研制的现代化武器。
火箭利用水母和乌贼的反冲原理起飞。
研究人员通过研究变色龙的变色能力,为军队研发了很多军用伪装装备。
科学家研究了蛙眼,发明了电子蛙眼。
白蚁不仅使用粘合剂来建造它们的蚁丘,还通过它们头部的小管向敌人喷洒粘合剂。于是人们根据同样的原理制作了一个工作武器——干橡胶壳。
美国空军通过毒蛇的“热眼”功能,研制出一种微型热传感器。
我国纺织科技人员借鉴仿生学原理和陆生动物的皮毛结构,设计出一种小桶保暖面料,具有抗风、导湿功能。
根据响尾蛇颊窝能感觉到0.001℃的温度变化的原理,人类发明了追踪追逐响尾蛇导弹。人类还利用蛙跳原理设计了蟾蜍夯锤。人类模仿警犬高度灵敏的嗅觉,制造出“电子警犬”用于侦查。科学家根据野猪鼻子独特的探毒能力,制成了世界上第一批防毒面具。
1,球形宫殿:非洲温鸟用喙和脚巧妙编织的圆巢。它从一个圆形支架开始,形成一个球,然后挂在树枝上。
2.稳定的轻结构:田丰搭建的箱形巢非常精致。虽然是轻型结构,但却有着不可思议的稳定性。
3.完美的粘合:织蚁的巢是由树叶做成的。它们的幼虫能吐出粘合剂,是理想的“胶水瓶”。
4.树上的圆塔住宅:一群鸟的住宅看起来就像树上摇摇欲坠的一堆柴火,但它的结构非常坚固,可以持续几十年,往往直到树被压垮折断。
5、树枝上的“灶”灶:燕窝是用泥土做的,一般选在比较稳固的树枝上。一个鸟巢需要大约2500粒粘土,所有这些粘土都被烤炉鸟用它们的喙叼走。
6.平台建筑:热带无刺蜂用蜂蜡建造蜂箱,蜂箱堆叠组合,一般有40层。它们看起来像电影《星球大战》中的宇宙飞船,可以容纳6.5438亿+的“居民”。
7.有空调的城堡:白蚁可以通过一个不可思议的管道系统来提高巢穴的温度,白天制冷,晚上供暖。
水母几乎完全由水组成,它体内的水实际上占了98%。组成它身体的分子之间有大量液体,从中提炼后可以获得日用高分子胶水。
中国古代著名的工匠鲁班在上山砍树时割破了手。他想知道一棵草怎么会如此强大。经过仔细观察,他发现丝草的叶子边缘有许多锋利的牙齿。于是鲁班发明了木工锯。
苍蝇没有“鼻子”。它是靠什么来充当嗅觉的?原来,苍蝇的“鼻子”——嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。一个非常奇怪的小型气体分析仪被成功复制。这个仪器已经安装在飞船的驾驶舱里,用来检测舱内气体的成分。它还可以测量潜艇和矿井中的有害气体。这一原理也可用于改进计算机的输入装置和气相色谱分析仪的结构原理。
早在20世纪40年代,人们就基于对萤火虫的研究创造了荧光灯。近年来,科学家首先从萤火虫中分离出纯荧光素,然后分离出荧光素酶,再通过化学方法人工合成荧光素。由荧光素、荧光素酶、ATP(三磷酸腺苷)和水组成的生物光源,可以在充满爆炸性气体的矿井中用作闪光灯。由于这种灯没有电源,不会产生磁场,所以在生物光源的照射下,可以用来清除磁性地雷。
19世纪初,意大利物理学家伏特设计了世界上最早的基于电鱼发电器官的伏打电池。因为这种电池是根据电鱼的天然发电机设计的,所以被称为“人造电官”
仿壳体建造的大跨度薄壳建筑,仿股骨结构建造的立柱,不仅可以消除应力特别集中的区域,而且可以用最少的建筑材料承受最大的荷载。军事上模仿海豚皮的凹槽结构,在船体上应用人造海豚皮包,可以减少航行流量,提高速度;
在了解了森林害虫舞毒蛾性信息素的化学结构后,合成了一种类似的有机化合物,可以用百万分之一微克的量在田间昆虫诱捕器中诱捕并杀死雄性昆虫。
有哪些根据动物发明的东西?
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有很多东西是根据动物发明的,比如根据蝙蝠发明的雷达,根据甲虫发明的防弹武器,以蛙眼为灵感的电子蛙眼,以电鱼为灵感的伏特电池,利用鸟类的飞行原理制造的飞机。
有很多东西是根据动物发明的,比如雷达。现代雷达是科学家根据蝙蝠设计的。蝙蝠不依靠眼睛来判断方向。蝙蝠在飞行过程中发射超声波,可以探测到障碍物反射的超声波。船体,古人模仿鱼的形状发明了船体,模仿鱼的胸鳍和尾鳍制作了双桨和单桨。飞机,由鸟类的飞行原理制成。坦克,根据炮弹的原理和乌龟驮着乌龟的动作,人类发明了有硬壳和旋转炮塔的坦克。潜艇,根据鱼在水中游动的原理,人类学会了游泳,发明了潜艇。锯子,人类根据植物叶子的锯齿边缘发明了锯子。鸽子的眼睛可以分辨是敌是友,人工监视器也可以监视飞机和导弹。防弹武器是根据甲虫发明的。受电鱼的启发,发明了伏特电池。电子蛙眼,根据蛙眼的视觉原理,发明了电子蛙眼。电子蛙眼可以像真蛙眼一样准确识别特定形状的物体。在雷达系统中安装电子蛙眼后,雷达的抗干扰能力大大提高。
一般来说,发明是运用自然规律解决技术领域特有问题,提出创新方案和措施的过程和成果。产品的发明是为了满足人们日常生活的需要。本发明的成果或者提供了一种前所未有的人造自然物体的模型,或者为加工制造提供了新的技术和方法。机器设备、仪器仪表和各种消费品的创新和改造,以及相关的制造工艺、生产过程和检测控制方法,都属于发明创造。
在知识产权领域,发明是指受专利法保护的发明创造的专利类型之一,是指对产品、方法或者其改进所提出的新的技术方案。专利领域的发明都有其特定的保护对象或保护对象。
扩展数据:
动物分为六个主要等级,即门、纲、目、科、属和种。地球上最早的动物起源于海洋。经过漫长的地质时期,早期的海洋动物逐渐演化出各种分支,丰富了地球早期的生命形式。史前动物出现在人类出现之前,在各自的活动中繁衍生息。
科学家将现有的已知动物分为无脊椎动物和脊椎动物。科学家已经确认了超过46,900种脊椎动物。包括鲤鱼、黄鱼等鱼类动物,蛇、蜥蜴等爬行动物,青蛙、大鲵等两栖动物,鸟类和小熊猫等哺乳动物。
科学家还发现了超过65,438+30万种无脊椎动物。这些动物大部分是昆虫,其中大部分是甲虫。蛞蝓、蚯蚓、鱿鱼、牡蛎、红海星、水母、蜘蛛、珊瑚、放射虫、蛔虫、猪肉绦虫、蠕虫、蜗牛和蛞蝓都属于无脊椎动物。
有哪些受动物启发的仿生设计
什么是仿生设计?
自古以来,大自然就是人类各种科技原理和重大发明的源头。经过亿万年的进化,生物逐渐具备了适应自然界变化的能力。人类利用自己的观察、思考和设计能力,开始模仿生物,制造工具来增强自己的能力和对抗自然的能力。
仿生设计
早期仿生设计
随着人类的不断进化,仿生设计在中国古代就已经存在。春秋战国时期,鲁国的工匠鲁班受到能割皮的带齿草叶的启发,发明了锯子。古人还通过模仿鱼的胸鳍和尾鳍来制作橹和桨,用木头制作鱼形的船壳。
锯齿草叶
在外国文明史上,也经历了类似的过程。1800左右,英国科学家、空气动力学创始人之一凯利模仿鳟鱼和伍德考克的纺锤形,发现了一种低阻力的流线型结构。一种机翼曲线也是模仿鸟的翅膀设计的,极大地促进了航空技术的诞生。
空气动力学试验
通过对鸟类飞行器官的详细研究和精心模仿,根据鸟类飞行机理的原理,人们终于制造出了能够载人飞行的滑翔机。一战期间,人们从毒气战中幸存的野猪身上获得灵感,模仿野猪的鼻子设计了一种防毒面具。
防毒面具
超科学仿生设计
人类在不断进化的同时,也在不断刷新我们的科技知识,而且越来越超科学。这一切都离不开仿生学。蝙蝠机器人BionicFlyingFox的原型是一只飞狐。在集成电子板和外部运动跟踪系统的配合下,人工飞狐可以在特定空间内实现半自主飞行。
仿生机器蝙蝠有一层弹性翼膜绷在上面,一直延伸到它的后肢。它的翅膀宽228厘米,体长87厘米,整体重量只有580克。特别开发的翼膜通过大约45000个点紧密焊接在一起,因此具有足够的弹性,即使在折叠翅膀时,也几乎没有褶皱。蜂窝结构可以防止裂纹进一步扩大,即使翼膜轻微受损,也能继续飞行。
仿生机器蝙蝠
仿生机器蝙蝠
通过运动跟踪系统、红外摄像头和必要的控制指令,人们可以规划机器人蝙蝠的飞行轨迹,并手动控制其起飞和降落。
仿生机器蝙蝠
此外,美国还开发了著名的机器狗和微小的侦察机器昆虫。
仿生机器昆虫
现代仿生设计
上面的仿生蝙蝠机和仿生狗机离我们的生活很远。事实上,仿生学在我们的生活中随处可见。飞机、座椅、鞋子等等都有仿生设计的影子。
其实飞机设计的很多原理都来源于仿生学,机翼曲线来源于鸟类。科学家在蝙蝠的飞机上安装了雷达,鹰和猎鹰也研究出了减少阻力的方法。喷气发动机是通过乌贼研发出来的,很多都是对蝴蝶、苍蝇、鲨鱼等的仿生。
飞机
不得不说,飞机上全是“生物”。
黑鸟SR71
甚至有些椅子也是仿生设计。仿生设计带给我们的是工具,而人体工程学设计是人类舒适健康的产物。两者的结合给人类带来了科技与健康的结合。我们看到人体工程学家具品牌“李大宝”设计的龙骨椅是结合人体工程学的仿生设计。
李大宝龙骨椅
李大宝龙骨椅
人长时间坐着,坐姿不好,腰部和脊柱都会受到一定程度的挤压变形。脊柱状的椅子是借鉴人体骨骼结构,给你一个支撑,让坐姿更健康更舒适。
李大宝龙骨椅
李大宝龙骨椅
2005年,Vibram首次在美国和欧洲推出Fivefingers(Vibram五指鞋)。可以称之为真正的“第二皮肤”,它的个性化脚趾是由人类的五个“脚趾”模仿而来的。五指鞋不仅能刺激脚底肌肉,促进血液循环,还能提高活动范围,特别适合徒步、登山、健身等运动。它是世界上唯一一种赤脚行走能提供无尽快乐的鞋子。
五指鞋
我们生活在一个充满创造力的世界。
结束