1、有趣的仿生學,源于生命的靈感,仿生學作為一門獨立的學科，形成于20世紀60年代，它是研究生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性質(zhì)、能量轉(zhuǎn)換和信息加工的處理過程，用來改善現(xiàn)有的或創(chuàng)造出嶄新的機械、儀器、建筑結(jié)構(gòu)和工藝過程的邊緣學科。仿生技術(shù)是發(fā)展現(xiàn)代高新技術(shù)的重要途徑之一。,鳳蓬草 輪子 魚尾 船櫓 人眼晶狀體 透鏡 生物電 電池 鳥 飛機,生活中的仿生學,什么是仿生學？,仿生學的研究方法,仿生學來源： 1.植物 2.魚類 3.鳥類 4.哺乳動物,感覺仿生 結(jié)構(gòu)仿生 擬態(tài)仿生 力學仿生 化學仿生,仿生學在工程技術(shù)中的分類,探索人和動物感覺系統(tǒng)奧妙的仿生學研究工作，稱為感覺仿生。 聽覺仿生 蝙蝠（超聲波）雷達 嗅覺仿生

2、 警犬嗅覺仿生電子鼻 觸覺仿生 觸覺仿生手 味覺仿生 電子舌頭 視覺仿生 感覺仿生已經(jīng)成為目前仿生學的發(fā)展重點。,感覺仿生,導彈命名“響尾蛇”,響尾蛇是一種毒性很強的蛇，它有一種能探測周圍環(huán)境中溫度變化的紅外線感受器，長在眼睛與鼻孔之間的頰窩里。由于響尾蛇具備了這種紅外線感受器，在黑暗中也能準確無誤地捕獲獵物。,（視覺）,美國的海軍武器研究中心，利用這一原理，研制出一種空對空導彈的敏感器件，能夠探測來自目標的紅外輻射，從而緊緊盯住目標不放，直至把目標摧毀。這種導彈被命名為“響尾蛇導彈”。,返回,結(jié)構(gòu)仿生,結(jié)構(gòu)仿生是通過研究自然界植物和動物系統(tǒng)的優(yōu)異結(jié)構(gòu)和功能特征，并有選擇性的在設計過程中借鑒和

3、應用這些結(jié)構(gòu)原理和特征。,高速運轉(zhuǎn)的恐龍鉆頭,鴨嘴龍是史前巨型爬行動物，它的牙床上重重疊疊地長了約600顆牙齒，它們的牙齒是雙層的，如果上面的牙齒磨掉了，下面的牙齒會補上去。外層的牙不能用了，內(nèi)層的牙齒會自動補上去，繼續(xù)使用。,機械師模仿鴨嘴龍牙齒的排列形狀，設計制成了一種恐龍鉆頭。這種新鉆頭模仿鴨嘴龍的牙齒，裝了兩層，內(nèi)層的齒嵌在較軟的材料上，當外層的齒磨壞了不能使用時，鉆頭繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，就會將這層軟材料磨掉，露出內(nèi)層的齒，于是鉆頭又可以繼續(xù)鉆進了。這種鉆頭減少了調(diào)換鉆頭的麻煩，其鉆進速度是一般鉆頭的2倍。,返回,力學仿生,力學仿生是研究并模仿生物體大體結(jié)構(gòu)與精細結(jié)構(gòu)的靜力學性質(zhì)，以及生物體各組

4、成部分在體內(nèi)相對運動和生物體在環(huán)境中運動的動力學性質(zhì)。,例如，建筑上模仿貝殼修造的大跨度薄殼建筑，模仿股骨結(jié)構(gòu)建造的立柱，既消除應力特別集中的區(qū)域，又可用最少的建材承受最大的載荷。軍事上模仿海豚皮膚的溝槽結(jié)構(gòu)，把人工海豚皮包敷在船艦外殼上，可減少航行揣流，提高航速,返回,擬態(tài)仿生,動物的擬態(tài)與保護色,生物界中普遍存在著擬態(tài)，將擬態(tài)用于工程技術(shù)中去就叫擬態(tài)仿生,5.偽裝之王變色龍,變色龍學名叫“避役”，它行動遲緩，面目可憎，渾身灰黑色，布滿了疙瘩，可是它在一晝夜中能變換六七種顏色。原來，變色龍的表皮上有一個變幻無窮的“色彩倉庫”，貯藏著黃、綠、藍、黑等各種色素細胞，一旦周圍的光線、溫度和濕度發(fā)生

5、了變化，變色龍就隨之改變體色。,科學家仿照變色龍，制成了一種既能自動改變顏色，又始終與環(huán)境保持一致的軍裝。這種軍裝用一種對光線變化很敏感的化學纖維織成的布料制成，士兵穿上這種軍裝，可以放心地從白色的沙灘上登陸，在森林里軍裝是深綠色，在草地時又變成麻黃色的了。,返回,研究和模擬的是生物體中的各類化學反應，包括酶學原理、選擇性生物膜和生物結(jié)構(gòu)的能量轉(zhuǎn)換、生物發(fā)光、生物發(fā)電等。 人工嗅覺 仿生物膜,化學仿生,嗅敏檢測儀,嗅敏電阻是一類以SnO2為主體的金屬半導體，它是一種表面效應很強的材料。,狗的鼻子里的霧受一種蛋白質(zhì)的控制，將氣味分子濃縮后傳送給鼻子里的氣味感受器上的氣味辨別蛋白，當氣味辨別蛋白將不同的氣味辨別后，被辨別出的特定的氣味信號，立即被嗅覺細胞傳遞給大腦，大腦便知道了所聞到的是一種什么氣味。,人工嗅覺,仿生物膜,細胞膜 流動鑲嵌模型 脂雙層形成框架； 蛋白質(zhì)鑲嵌其中； 具有動態(tài)特點,人工膜的特點 化學組成和厚度與天然膜相似：能有效地分開兩種不同的水相；具有結(jié)構(gòu)和化學兩側(cè)不對稱性，易于操作，能用來研究膜的向量功能（如傳遞等）。,我國最早的仿生師魯班,我國古代杰出的工匠魯班，在一次上山砍樹時，不小心被一棵小草劃破了手，他好奇地摘下草葉觀察，發(fā)現(xiàn)葉子的邊緣有許多