关仿生学的例子有鱼漂与潜水艇、蝙蝠与雷达、萤火虫与人工冷光、苍蝇与小型气体分析仪等。
1、鱼漂与潜水艇
人们观察到鱼类可以通过调节鱼鳔中的气体含量来改变自己的浮力,从而在水中自由沉浮。 人们模仿这一原理,设计了潜水艇,可以通过充水和排水的方式来控制潜水艇的重量,使其能够在水下隐蔽航行。
2、蝙蝠与雷达
蝙蝠是一种能够在黑暗中飞行和捕食的动物,它们利用超声波来探测周围的环境和猎物,这种能力被称为超声波定位。 人们模仿蝙蝠的超声波定位,发明了雷达,可以通过发射和接收电磁波来检测空中或水中的目标,用于军事和民用的多种用途。
3、萤火虫与人工冷光
萤火虫是一种能够发出绿色或黄色的光的昆虫,它们利用一种叫做荧光素的化合物和氧气发生化学反应,产生光而不产生热,这种现象被称为生物发光。 人们模仿萤火虫的生物发光,制造了人工冷光,可以在不需要电源的情况下发出光,用于夜间照明和信号等。
4、苍蝇与小型气体分析仪
苍蝇是一种嗅觉非常灵敏的昆虫,它们可以嗅到几千米外的气味,它们的嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。 人们模仿苍蝇的嗅觉感受器,制造了一种小型气体分析仪,可以检测舱内气体的成分,用于宇宙飞船等。
仿生学的三大应用
1、结构仿生
结构仿生是指模仿生物体的形态、结构和材料,来设计和制造具有优异性能的结构构件和建筑物。 模仿蜂巢的六边形结构,可以提高空间利用率和结构稳定性;模仿蜘蛛网的拉索结构,可以增加弹性和抗震性;模仿鸟巢的自适应结构,可以适应不同的环境和负荷等。
2、能量仿生
能量仿生是指模仿生物体的能量转换和利用方式,来设计和制造高效的能源系统和设备。 模仿植物的光合作用,可以实现太阳能的转化和存储;模仿鸟类的飞行方式,可以降低飞机的能耗和噪音;模仿鲸鱼的尾鳍,可以提高水下推进器的效率和灵活性等。
3、信息与控制仿生
信息与控制仿生是指模仿生物体的信息处理和控制机制,来设计和制造智能的信息系统和控制设备。 模仿人类的视觉系统,可以实现图像识别和处理;模仿人类的神经系统,可以实现自适应控制和学习能力;模仿人类的免疫系统,可以实现故障诊断和容错能力等。