植物仿生学:植物仿生学有哪些?

1.植物仿生学有哪些?

仿生学一词是1960年由美国斯蒂尔根据拉丁文“(生命方式的意思)和字尾“仿生学是研究以模仿生物系统的方式、或是以具有生物系统特征的方式、或是以类似于生物系统方式工作的系统的科学”尽管人类在文明进化中不断从生物界受到新的启示。一般以1960年全美第一届仿生学讨论会的召开为标志，仿生学的研究范围主要包括。力学仿生、分子仿生、能量仿生、信息与控制仿生等：力学仿生。是研究并模仿生物体大体结构与精细结构的静力学性质，以及生物体各组成部分在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力学性质，建筑上模仿贝壳修造的大跨度薄壳建筑，模仿股骨结构建造的立柱，既消除应力特别集中的区域，军事上模仿海豚皮肤的沟槽结构。把人工海豚皮包敷在船舰外壳上，是研究与模拟生物体中酶的催化作用、生物膜的选择性、通透性、生物大分子或其类似物的分析和合成等，在搞清森林害虫舞毒蛾性引诱激素的化学结构后，合成了一种类似有机化合物，是研究与模仿生物电器官生物发光、肌肉直接把化学能转换成机械能等生物体中的能量转换过程，信息与控制仿生；是研究与模拟感觉器官、神经元与神经网络、以及高级中枢的智能活动等方面生物体中的信息处理过程，例如根据象鼻虫视动反应制成的。自相关测速仪“根据鲎复眼视网膜侧抑制网络的工作原理。研制成功可增强图像轮廓、提高反差、从而有助于模糊目标检测的—些装置，已建立的神经元模型达100种以上。并在此基础上构造出新型计算机，模仿人类学习过程。感知机“改变元件之间联系的权重来进行学习，从而能实现模式识别，它还研究与模拟体内稳态，运动控制、动物的定向与导航等生物系统中的控制机制，以及人-机系统的仿生学方面，把分子仿生与能量仿生的部分内容称为化学仿生，而把信息和控制仿生的部分内容称为神经仿生，仿生学的范围很广。信息与控制仿生是一个主要领域，一方面由于自动化向智能控制发展的需要。另一方面是由于生物科学已发展到这样一个阶段，使研究大脑已成为对神经科学最大的挑战，人工智能和智能机器人研究的仿生学方面——生物模式识别的研究。大脑学习记忆和思维过程的研究与模拟，生物体中控制的可靠性和协调问题等——是仿生学研究的主攻方面，控制与信息仿生和生物控制论关系密切。两者都研究生物系统中的控制和信息过程。都运用生物系统的模型，但前者的目的主要是构造实用人造硬件系统。而生物控制论则从控制论的一般原理；为生物行为寻求解释，最广泛地运用类比、模拟和模型方法是仿生学研究方法的突出特点。其目的不在于直接复制每一个细节。而是要理解生物系统的工作原理，以实现特定功能为中心目的。也可测量潜水艇和矿井里的有害气体。还可用来改进计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中。从萤火虫到人工冷光自从人类发明了电灯，但电灯只能将电能的很少一部分转变成可见光，而且电灯的热射线有害于人眼。有没有只发光不发热的光源呢?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，而且这些动物发出的光都不产生热，在众多的发光动物中。它们发出的冷光的颜色有黄绿色、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，光的强度也比较高，生物光是一种人类理想的光，这个发光器由发光层、透明层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，荧光素在细胞内水分的参与下，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，使人类的照明光源发生了很大变化，科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素，又用化学方法人工合成了荧光素，由荧光素、荧光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源。可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯,由于这种光没有电源。不会产生磁场，因而可以在生物光源的照明下，做清除磁性水雷等工作，人们已能用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光的冷光，电鱼与伏特电池自然界中有许多生物都能产生电。人们将这些能放电的鱼。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；电鱼放电的奥秘究竟在哪里,经过对电鱼的解剖研究。终于发现在电鱼体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，电鲶的发电器起源于某种腺体，位于皮肤与肌肉之间;单个电板产生的电压很微弱,

2.植物仿生学的资料

仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。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。电鱼与伏特电池；仿照水母耳朵的结构和功能，设计了水母耳风暴预测仪，能提前15小时对风暴作出预报，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，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，也可模拟噪音、螺旋节拍、声信号和多普勒音调变化等。令敌潜艇或攻击中的鱼雷真假难辩，蜘蛛和装甲 生物学家发现蜘蛛丝的强度相当于同等体积的钢丝的5倍。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。用这种纤维做成的复合材料可以用来做防弹衣、防弹车、坦克装甲车等结构材料。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。当长颈鹿低头饮水时，大脑的位置低于心脏，大量的血液会涌入大脑，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，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，抗荷服“当飞机加速时可压缩空气，也能对血管产生相应的压力，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，潜舴专家从鲸鱼每隔10分钟必须破冰呼吸一次中得到启迪。

3.植物仿生学的例子

lzjchgswxp仿生学的例子仿生学的例子（1）：蝙蝠与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，仿生学的例子（2）：苍蝇与小型气体分析仪令人厌恶的苍蝇，与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及，苍蝇是声名狼藉的“凡是腥臭污秽的地方，苍蝇的嗅觉个性灵敏。远在几千米外的气味也能嗅到，但是苍蝇并没有。它靠什么来充当嗅觉的呢原先”苍蝇的，鼻子，——嗅觉感受器分布在头部的一对触角上“鼻子。内含上百个嗅觉神经细胞”若有气味进入，这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲“大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同，就可区别出不同气味的物质，苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪，根据苍蝇嗅觉器的结构和功能，仿制成一种十分奇特的小型气体分析仪。

4.植物仿生学有那些?

学霸牛博士

5.仿生学的例子

学霸牛博士

6.春天仿生学植物。

的灵感 1．1 叶形的启示 相传春秋战国时代(公元前450-500年)的鲁国工匠鲁班，手指被茅草划破，原来茅草叶子两边长着锋利的锯齿，制成人类史上第一架带有锯齿的木工锯。1．2 叶脉的启示 浮水植物王莲有“水中花王”一个体重35kg的人坐在上面也不会下沉。原来王莲圆形叶片的直径可达1～2．5m，背面有许多相互交错的叶脉骨架结构，里面还有气室使得叶子稳定地浮在水面。受叶脉支撑作用的启发，英国著名建筑师约瑟，以钢铁和玻璃为建材，设计了一座顶棚跨度很大的展览大厅──“它既轻巧、雄伟又经济耐用，也为近现代功能主义建筑构建了雏形，1．3 叶序的启示 德国波恩大学的科研人员发现。莲叶上有许多非常微小的绒毛和蜡质凸起物，这种粗糙的叶片是干净的。而表面光滑的叶片反而需要清洗，模仿莲叶的自净原理。人们开发出具有防污功能的自净涂层产品，其表面会形成类似茶叶的凹凸形貌，构筑一层疏水层，灰尘颗粒只好在涂层表面，并最终在风雨冲刷下”叶面形状也启迪了人们的思维”叶片巨大，但每遇飓风和暴雨也很少被折断。可以承受更大的压力“建筑师设计出了结构薄、面积大的楼房顶棚、薄状石棉板等，的灵感 2．1 节与节间的启示 禾本科植物竹子。其竹节处有横隔相连“这对中空细长的竹竿的刚度和稳定性，可以协调变形，共同参与抗弯作用，这对于中空细长的竹竿的刚度和稳定性很有意义，受到植物茎节生长的启发，春笋建筑法。把每一层墙板从高度上分成三四段预制好，反复顶升”成设计的建筑，的设计灵感正来自于麦秆。却支持比它重几倍的麦穗力学原理，制成的自行车既有足够的强度“又减轻了车身的重量”2．2 茎形态的启示 云杉生长于高寒湿润之巅，它之所以可以适应山上长年累月的狂风袭击，是因为其树干底部直径显著增大。形成一个圆锥形，又加强了稳定性，人们模仿云杉对大风的适应性特点，把建造在山顶上的电视塔设计成类似圆锥体，就能抵抗住大风袭击，所有的塔或高烟囱，甚至超高层建筑几乎无一例外地采用底大顶小的形状，2．3 年轮的启示 木本植物的年轮状结构。是生理系统在温和的条件下无粘结的缓慢而渐进形成，科学家们正在研究开发仿年轮结构的壳聚糖棒材，这种材质具有同心筒状层叠结构。具有较高的力学强度，有望作为骨折处的固定材料。它的最大特点就是向阳而生。以便吸收到尽可能多的阳光“德国建筑学家从向日葵上获得灵感”建成了一幢能随太阳转动的向日葵旋转房屋，它装有如同雷达一样的红外线跟踪器，房屋上的马达就开始启动，使房屋迎着太阳缓慢转动。始终与太阳保持最佳角度，使阳光最大限度地照进屋内，房屋又在不知不觉中慢慢复位，这种建筑能够充分利用太阳能，保证房屋的日常供热和用电。因为在房顶上安置了太阳能电池和聚光镜，所以建筑物能将光能储存起来。供阴雨天和夜晚使用，形状似钟，尾部狭长，这个结构可以更充分地吸收大自然的能量，科学家模拟凌霄花的形状制成了微波收集器，阔口窄尾的微波收集器，灵敏度异常高，可以尽可能搜索到目标微波。并把微波承载的能量、信息收集起来，或存储下来当作绿色能源，收看视频节目提供科学研究的样本等。

7.有哪些植物能给仿生学制造有价值的东西

船浆是根据鱼鳍发明的军队的迷彩服用的是昆虫的保护色飞机是模仿鸟滑翔机是根据一种滑翔蝙蝠制造的人们仿蜂巢构造用各种材料制成蜂巢式夹层结构板,强度大、重量轻、不易传导声和热,

8.告诉我几个植物仿生学的例子，要具体，故事！

生物学、电子学、动力学等学科的发展亦促进了仿生设计学的发展。以飞机的产生为例：在经过无数次模仿鸟类的飞行失败后，终于找到了鸟类能够飞行的原因：上面的气流比下面的快，由此形成下面的压力比上面的大，于是翅膀就产生了垂直向上的升力，法国人季法儿发明了气球飞船；德国人奥托.利连塔尔制造了第一架滑翔机。利连塔尔是十九世纪末的一位具有大无畏冒险精神的人，他望着家乡波美拉尼亚的鹳用笨拙的翅膀从他房顶上飞过，他坚信人能飞行。他开始研制一种弧形肋状蝙蝠翅膀式的单翼滑翔机，他进行了2000多次滑翔飞行，并同鸟类进行了对比研究，气流流经机翼上部曲面所走路程，比气流流经机翼下平直表面距离较长，这样才能保证气流在机翼的后缘点汇合；上部气流由于走的较快，从而产生强大吸力，约占机翼升力的三分之二大小；其余的升力来自翼下气流对机翼的压力。内燃机的出现，给了人类有史以来一直梦寐以求的东西：不用说这种翅膀是笨拙的、原始的和不可靠的，然而这却是使人类能随风伴鸟一起飞翔的翅膀。莱特兄弟发明了真正意义上的飞机。在飞机的设计制作过程中，怎样使飞机拐弯和怎样使它稳定一直困绕着他们。莱特兄弟又研究了鸟的飞行。他们研究鶙鵳怎样使一只翅膀下落，靠转动这只下落的翅膀保持平衡；这只翅膀上增大的压力怎样使鶙鵳保持稳定和平衡。这两个人给他们的滑翔机装上翼梢副翼进行这些实验，由地面上的人用绳控制，他们的第二个成功的实验是用操纵飞机后部一个可转动的方向舵来控制飞机的方向，通过方向舵使飞机向左或向右转弯。随着飞机的不断发展，它们逐渐失去了原来那些笨重而难看的体形，它们变的更简单，机身和单曲面机翼都呈现出象海贝、鱼和受波浪冲洗的石头所具有的自然线条。飞机的效率增加了，比以前飞的更快，科学高度发展但环境破*、生态失衡、能源枯竭，人类意识到了重新认识自然，探讨与自然更加和谐的生存方式的高度紧迫感，亦认识到仿生设计学对人类未来发展的重要性。在美国俄亥俄州召开了第一次仿生学讨论会，成为仿生学的正式诞生之日。仿生技术取得了飞跃的发展，仿生设计亦随之获得突飞猛进的发展，一大批仿生设计作品如智能机器人、雷达、声纳、人工脏器、自动控制器、自动导航器等等应运而生。科学家根据青蛙眼睛的特殊构造研制了电子蛙眼，用于监视飞机的起落和跟踪人造卫星；根据空气动力学原理仿照鸭子头形状而设计的高速列车；模仿某些鱼类所喜欢的声音来诱捕鱼的电子诱鱼器；通过对萤火虫和海蝇地发光原理的研究，获得了化学能转化为光能的新方法，从而研制出化学荧光灯等等。仿生设计学在对生物体几何尺寸及其外形的模仿同时，还通过研究生物系统的结构、功能、能量转换、信息传递等各种优异特征，并把它运用到技术系统中，改善已有的工程设备，并创造出新的工艺、自动化装置、特种技术元件等技术系统；同时仿生设计学为创造新的科学技术装备、建筑结构和新工艺提供原理、设计思想或规划蓝图，亦为现代设计的发展提供了新的方向，并充当了人类社会与自然界沟通信息的“对人脑的探索。可以展望未来的电子计算机有可能具有生物原理的功能，现在的电子计算机只能作为算盘，对植物光合作用的研究。而且将为人类提供崭新的设计，创造出地球上前所未有的新的装置…… 仿生设计学的特点与研究内容 仿生设计学是仿生学与设计学互相交叉渗透而结合成的一门的边缘学科，其研究范围非常广泛，研究内容丰富多彩，特别是由于仿生学和设计学涉及到自然科学和社会科学的许多学科，因此也就很难对仿生设计学的研究内容进行划分。我们是基于对所模拟生物系统在设计中的不同应用而分门别类的。仿生设计学的研究内容主要有：1、形态仿生设计学研究的是生物体（包括动物、植物、微生物、人类）和自然界物质存在（如日、月、风、云、山、川、雷、电等）的外部形态及其象征寓意，以及如何通过相应的艺术处理手法将之应用与设计之中。2、功能仿生设计学主要研究生物体和自然界物质存在的功能原理，并用这些原理去改进现有的或建造新的技术系统，以促进产品的更新换代或新产品的开发。3、视觉仿生设计学研究生物体的视觉器官对图象的识别、对视觉信号的分析与处理，以及相应的视觉流程；他广泛应用与产品设计、视觉传达设计和环境设计之中。4、结构仿生设计学主要研究生物体和自然界物质存在的内部结构原理在设计中的应用问题，研究最多的是植物的茎、叶以及动物形体、肌肉、骨骼的结构。从国内外仿生设计学的发展情况来看，形态仿生设计学和功能仿生设计学是目前研究的重点。还将着重介绍形态仿生学和功能仿生设计学的一些情况。仿生设计学具有某些设计学和仿生学的特点，同其它设计学科一样，仿生设计学亦具有它们的共同特性——艺术性。鉴于仿生设计学是以一定的设计原理为基础、以一定的仿生学理论和研究成果为依据，同时优秀的仿生设计作品亦可刺激消费、引导消费、创造消费。3、 无限可逆性 以仿生设计学为理论依据的仿生设计作品都可以在自然界中找到设计的原型，该作品在设计、投产、销售过程中所遇到的各种问题又可以促进仿生设计学的研究与发展。仿生学的研究对象是无限的，仿生设计学的研究对象亦是无限的；仿生设计的原型也是无限的，4、 学科知识的综合性 要熟悉和运用仿生设计学，必须具备一定的数学、生物学、电子学、物理学、控制论、信息论、人机学、心理学、材料学、机械学、动力学、工程学、经济学、色彩学、美学、传播学、伦理学等相关学科的基本知识。5、 学科的交叉性 要深入研究和了解仿生设计学，既要了解生物学、社会科学的基础知识，又要对当前仿生学的研究成果有清晰的认识。它是产生于几个学科交叉点上的一种新型交叉学科。五、仿生设计学的研究方法 仿生设计学的研究方法主要为“模型分析法”1、创造生物模型和技术模型 首先从自然中选取研究对象：然后依此对象建立各种实体模型或虚拟模型，用各种技术手段（包括材料、工艺、计算机等）对它们进行研究，通过对生物体和模型定性的、定量的分析；把生物体的形态、结构转化为可以利用在技术领域的抽象功能，并考虑用不同的物质材料和工艺手段创造新的形态和结构，① 从功能出发、研究生物体结构形态——制造生物模型。找到研究对象的生物原理。研究生物的结构形态，提出一个生物模型，对照生物原型进行定性的分析。用模型模拟生物结构原理，目的是研究生物体本身的结构原理。达到抽象功能——制造技术模型 根据对生物体的分析，做出定量的数学依据。生物体的运动规律进行研究，找出其运动的原理，针对性的解决设计工程中的问题。