人們通過仿生學發明了什麼,人們利用仿生學,發明了什麼,有什麼作用

2021-03-22 02:56:28 字數 4715 閱讀 6537

1樓:匿名使用者

照相機青蛙肌肉和電池的發明

人類自古就知道了自然界中種種電的現象,如雷、閃電、電魚,加熱時會產生電的電石,甚至琥珀摩擦生靜電的方法。到十七世紀,德國的葛利剋制成了一種旋轉硫磺球的摩擦起電機後,才有人對電加以科學的**。到十八世紀,荷蘭萊登大學的一位教授發明了一種可以蓄積摩擦電的玻璃瓶,於是作為一種遊戲而風靡全歐洲。

由於這種摩擦電貯存在萊登瓶中,一次放電就馬上消失,所以也沒有太大的用處。

當時在義大利的波隆那大學解剖學教授賈法尼發現,以金屬棒接觸剝去皮的青蛙腿部肌肉時,青蛙的肌肉便會收縮。他認為一切動物都帶有電,且積蓄在肌肉中,金屬棒的接觸使動物放電,肌肉會因電的衝擊而收縮。這一動物放電的發現,引起全歐洲科學家的莫大反響。

同為義大利人的帕維亞大學物理學教授伏特,對此也進行了**,卻得到另一個結論:肌肉的收縮不是因動物電的放電,而是因接觸了金屬而產生電所引起的。2023年,伏特根據動物放電的現象設計完成了一種蓄電的新裝置。

這種裝置是把數十片銀板和錫板互動重疊,在每對板之間插入浸過鹽水的布條作為電堆;然而用金屬片和鹽水缽分別替代金屬板和鹽水布,不必事先充電,就可源源不斷地取出電來。伏特的這項發明實實在在地讓英國科學家們震驚。拿破崙還邀請他到巴黎,親眼目睹他的實驗,賜於他金牌、豐厚的年俸和爵位。

電池在日常生活、科學和工業上給人類帶來了福音,那些讚美和榮譽就顯得微不足道了。

心臟活動電流與心電圖發明

十九世紀,瑞士解剖學家凱利克爾和德國生理學家繆勒用鴿子證明了心臟活動電流的存在。德國生理學家維倫斯坦首次用圖形表現神經和肌肉之活動電流,繼而有許多生理學家用他發明的裝置來顯示動物的心臟活動電流。這種裝置僅僅是作研究用,而且必須通過解剖讓心臟在暴露的情況進行測定。

那麼,是否有辦法不要把心臟暴露出來,而就在體表內測定呢?當時恰好法國物理學家利普曼發明了一種毛細管靜電計,這就促使了法國生理學家瓦勒採用了新發明的毛細管靜電計來測量人心臟活動的電壓,並描繪了圖形。

這些研究結果引起了荷蘭生理學家愛因多汶的注意,並把瓦勒所做的心臟活動電壓的圖形稱作「心電圖」,然後他潛心研究,證實了心電圖對臨床診斷非常有價值。於是他就致力於精確度高的心電圖記錄計的研製,幾年後,他終於研製出一種高精度的石英系的弦電流計,用於心電圖測量上,可精確地記錄人的心電圖。

愛因多汶所發明的心電圖記錄計最大的缺點是重量超過140公斤,無法帶進病房,然而也不可能把患有嚴重心臟患者帶到他的實驗室去。既然不能做臨床試驗,再好的裝置也是沒有用的。因此,有人建議他不妨把大學附屬醫院住院患者和他的實驗室裝置用電線連線起來,這樣他就將許多心臟病患者的心電圖記錄下來,他把這命名為「遠隔心電圖」。

愛因多汶的心電圖記錄計在心臟病臨床診斷中發揮了巨大的作用。迄今為止,心電圖還是我們診斷心臟病的通用裝置。▲

2樓:寒星幽夢

1、仿照水母耳朵的結構和功能,設計了水母耳風暴**儀,**風暴。

2、根據蛙眼的視覺原理,已研製成功一種電子蛙眼。這種電子蛙眼能像真的蛙眼那樣,準確無誤地識別出特定形狀的物體。把電子蛙眼裝入雷達系統後,雷達抗干擾能力大大提高。

這種雷達系統能快速而準確地識別出特定形狀的飛機、艦船和導彈等。特別是能夠區別真假導彈,防止以假亂真。

3、模擬藍藻的不完全光合器,設計出仿生光解水的裝置,從而可獲得大量的氫氣。

4、根據對人體骨胳肌肉系統和生物電控制的研究,已仿製了人力增強器——步行機。

5、根據魚的鰭,發明了船槳,作用是划船。

3樓:匿名使用者

人們利用仿生學,發明了什麼,有什麼作用

4樓:張小北的窩

蒼蠅與宇宙飛船

令人討厭的蒼蠅,與巨集偉的航天事業似乎風馬牛不相及,但仿生學卻把它們緊密地聯絡起來了.

蒼蠅是聲名狼藉的「逐臭之夫」,凡是腥臭汙穢的地方,都有它們的蹤跡.蒼蠅的嗅覺特別靈敏,遠在幾千米外的氣味也能嗅到.但是蒼蠅並沒有「鼻子」,它靠什麼來充當嗅覺的呢?

原來,蒼蠅的「鼻子」——嗅覺感受器分佈在頭部的一對觸角上.

每個「鼻子」只有一個「鼻孔」與外界相通,內含上百個嗅覺神經細胞.若有氣味進入「鼻孔」,這些神經立即把氣味刺激轉變成神經電脈衝,送往大腦.大腦根據不同氣味物質所產生的神經電脈衝的不同,就可區別出不同氣味的物質.

因此,蒼蠅的觸角像是一臺靈敏的氣體分析儀.

仿生學家由此得到啟發,根據蒼蠅嗅覺器的結構和功能,仿製成一種十分奇特的小型氣體分析儀.這種儀器的「探頭」不是金屬,而是活的蒼蠅.就是把非常纖細的微電極插到蒼蠅的嗅覺神經上,將引匯出來的神經電訊號經電子線路放大後,送給分析器;分析器一經發現氣味物質的訊號,便能發出警報.

這種儀器已經被安裝在宇宙飛船的座艙裡,用來檢測艙內氣體的成分.

這種小型氣體分析儀,也可測量潛水艇和礦井裡的有害氣體.利用這種原理,還可用來改進計算機的輸入裝置和有關氣體色層分析儀的結構原理中.

從螢火蟲到人工冷光

自從人類發明了電燈,生活變得方便、豐富多了.但電燈只能將電能的很少一部分轉變成可見光,其餘大部分都以熱能的形式浪費掉了,而且電燈的熱射線有害於人眼.那麼,有沒有隻發光不發熱的光源呢?

人類又把目光投向了大自然.

在自然界中,有許多生物都能發光,如細菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、昆蟲和魚類等,而且這些動物發出的光都不產生熱,所以又被稱為「冷光」.

在眾多的發光動物中,螢火蟲是其中的一類.螢火蟲約有1 500種,它們發出的冷光的顏色有黃綠色、橙色,光的亮度也各不相同.螢火蟲發出冷光不僅具有很高的發光效率,而且發出的冷光一般都很柔和,很適合人類的眼睛,光的強度也比較高.

因此,生物光是一種人類理想的光.

科學家研究發現,螢火蟲的發光器位於腹部.這個發光器由發光層、透明層和反射層三部分組成.發光層擁有幾千個發光細胞,它們都含有熒光素和熒光酶兩種物質.

在熒光酶的作用下,熒光素在細胞內水分的參與下,與氧化合便發出熒光.螢火蟲的發光,實質上是把化學能轉變成光能的過程.

早在40年代,人們根據對螢火蟲的研究,創造了日光燈,使人類的照明光源發生了很大變化.近年來,科學家先是從螢火蟲的發光器中分離出了純熒光素,後來又分離出了熒光酶,接著,又用化學方法人工合成了熒光素.由熒光素、熒光酶、atp(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充滿**性瓦斯的礦井中當閃光燈.

由於這種光沒有電源,不會產生磁場,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作.

現在,人們已能用摻和某些化學物質的方法得到類似生物光的冷光,作為安全照明用.

電魚與伏特電池

自然界中有許多生物都能產生電,僅僅是魚類就有500餘種 .人們將這些能放電的魚,統稱為「電魚」.

各種電魚放電的本領各不相同.放電能力最強的是電鰩、電鯰和電鰻.中等大小的電鰩能產生70伏左右的電壓,而非洲電鰩能產生的電壓高達220伏;非洲電鯰能產生350伏的電壓;電鰻能產生500伏的電壓,有一種南美洲電鰻竟能產生高達880伏的電壓,稱得上電擊冠軍,據說它能擊斃像馬那樣的大動物.

電魚放電的奧祕究竟在**?經過對電魚的解剖研究, 終於發現在電魚體內有一種奇特的發電器官.這些發電器是由許多叫電板或電盤的半透明的盤形細胞構成的.

由於電魚的種類不同,所以發電器的形狀、位置、電板數都不一樣.電鰻的發電器呈稜形,位於尾部脊椎兩側的肌肉中;電鰩的發電器形似扁平的腎臟,排列在身體中線兩側,共有200萬塊電板;電鯰的發電器起源於某種腺體,位於**與肌肉之間,約有500萬塊電板.單個電板產生的電壓很微弱,但由於電板很多,產生的電壓就很大了.

電魚這種非凡的本領,引起了人們極大的興趣.19世紀初,義大利物理學家伏特,以電魚發電器官為模型,設計出世界上最早的伏打電池.因為這種電池是根據電魚的天然發電器設計的,所以把它叫做「人造電器官」.

對電魚的研究,還給人們這樣的啟示:如果能成功地模仿電魚的發電器官,那麼,船舶和潛水艇等的動力問題便能得到很好的解決.

水母的順風耳

「燕子低飛行將雨,蟬鳴雨中天放晴.」生物的行為與天氣的變化有一定關係.沿海漁民都知道,生活在沿岸的魚和水母成批地遊向大海,就預示著風暴即將來臨.

水母,又叫海蜇,是一種古老的腔腸動物,早在5億年前,它就漂浮在海洋裡了.這種低等動物有**風暴的本能,每當風暴來臨前,它就遊向大海避難去了.

原來,在藍色的海洋上,由空氣和波浪摩擦而產生的次聲波 (頻率為每秒8—13次),總是風暴來臨的前奏曲.這種次聲波人耳無法聽到,小小的水母卻很敏感.仿生學家發現,水母的耳朵的共振腔里長著一個細柄,柄上有個小球,球內有塊小小的聽石,當風暴前的次聲波衝擊水母耳中的聽石時,聽石就刺激球壁上的神經感受器,於是水母就聽到了正在來臨的風暴的隆隆聲.

仿生學家仿照水母耳朵的結構和功能,設計了水母耳風暴**儀,相當精確地模擬了水母感受次聲波的器官.把這種儀器安裝在艦船的前甲板上,當接受到風暴的次聲波時,可令旋轉360°的喇叭自行停止旋轉,它所指的方向,就是風暴前進的方向;指示器上的讀數即可告知風暴的強度.這種**儀能提前15小時對風暴作出預報,對航海和漁業的安全都有重要意義.

-- 結構構件

對於構件,在截面面積相同的情況下,把材料儘可能放到遠離中和軸的位置上,是有效的截面形狀.有趣的是,在自然界許多動植物的組織中也體現了這個結論.例如:

「疾風知勁草」,許多能承受狂風的植物的莖部是維管狀結構,其截面是空心的.支援人承重和運動的骨骼,其截面上密實的骨質分佈在四周,而柔軟的骨髓充滿內腔.在建築結構中常被採用的空心樓板、箱形大梁、工形截面鈑樑以及折板結構、空間薄壁結構等都是根據這條結論得來的.

-- 斑馬

斑馬生活在非洲大陸,外形與一般的馬沒有什麼兩樣,它們身上的條紋是為適應生存環境而衍化出來的保護色.在所有斑馬中,細斑馬長得最大最美.它的肩高140-160釐米,耳朵又圓又大,條紋細密且多.

斑馬常與草原上的牛羚、旋角大羚羊、瞪羚及鴕鳥等共外,以抵禦天敵.人類將斑馬條紋應用到軍事上是一個是很成功仿生學例子..

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人類根據什麼發明了什麼,人們根據什麼發明什麼

人類根據螢火蟲發明了人工冷光。人類根據電魚發明了伏特電池。人類根據水母的順風耳發明了水母耳風暴 儀。人類根據蝙蝠發明了超聲波雷達。人類根據動物的鱗甲發明了屋頂的瓦楞。人類根據魚的鰭發明了船槳。人類根據螳螂臂或鋸齒草發明了鋸子。人類根據長頸鹿發明了抗荷服 超高速殲擊機駕駛員穿的 希望能幫助到你 鰻發明...

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1種根據袋鼠 袋鼠跳 bai躍每一du次可跳5米以上,有時甚至可zhi以跳10米多遠.這讓澳大dao利亞內的短跑運動員舍裡容爾迷惑不於是,他開始研究起袋鼠的奔跑動作來.舍利爾看到袋鼠跳躍時總會先俯下身子,把腹部貼近地面,隨後再一躍而起.舍利爾模仿著一試果然取得了很大的進步,後來人們根據袋鼠的方式,就...