当前位置:高等教育资讯网  >  中国高校课件下载中心  >  大学文库  >  浏览文档

上海交通大学:《力学仿生——启示与探索》课程教学资源_生物仿生

资源类别:文库,文档格式:DOCX,文档页数:2,文件大小:15.57KB,团购合买
点击下载完整版文档(DOCX)

据国外媒体报道,科学家所谓的“生物仿生”意思是灵感源自自然的人工设计。在 自然进化过程中,已经形成特殊的生物链,可以让万事万物在其中生存繁衍。下面 介绍七种惊人的源自自然的“生物仿生”技术: 1)鲨鱼皮和泳衣 从电子显微镜下看,鲨鱼皮是由称为“皮质鳞突”(dermal denticles)的无 数重叠的鳞片组成。这些鳞突在长度方向有凹槽,可以调整水在其表面的流动。这 些凹槽同时可阻止漩涡或者是湍流旋涡的形成。此外,粗糙的外形还以阻止藻类等 的在其身上寄生。 科学家已经在泳衣设计中(现在已经在重大的比赛中禁用)和船的底部设计中 利用了“皮质鳞突”的特点。同时,科学家还利用这种特点开发出需要阻止细菌生 长的医疗技术。 2)白蚁巢穴和办公楼 白蚁巢穴看起来虽然另类,但是非常适合居住。当外界温度在30到100华氏度 范围变化时,白蚁巢穴内温度处于一个舒适的温度,为87华氏度(这个温度是针对 白蚁来说的。) 津巴布韦哈拉雷伊斯特盖特中心的建筑师米克皮尔斯(Mick Pearce)研究了 白蚁巢穴凉爽的“烟囱”和“隧道”。皮尔斯将白蚁巢穴的建筑理念用于33.3万平 方英尺的伊斯特盖特中心建筑上,使得建筑比一般的建筑更凉爽,而且比一般的建 筑节能90%。建筑物上的巨大的烟囱犹如白蚁巢穴一样,可以在夜晚吸收凉爽的空 气用以降低楼板的温度。而在白天,楼板也可以保持凉爽,从而减少了空调的使用 时间。 3)芒刺和维可牢 维可牢(一种尼龙刺粘搭链)是“生物仿生”的典型例子。瑞士工程师乔治德梅 斯特拉尔(George de Mestral)在1941年发明了维可牢。芒刺尾部的细小的小勾激 发了梅斯特拉尔的灵感

据国外媒体报道,科学家所谓的“生物仿生”意思是灵感源自自然的人工设计。在 自然进化过程中,已经形成特殊的生物链,可以让万事万物在其中生存繁衍。下面 介绍七种惊人的源自自然的“生物仿生”技术: 1) 鲨鱼皮和泳衣 从电子显微镜下看,鲨鱼皮是由称为“皮质鳞突”(dermal denticles)的无 数重叠的鳞片组成。这些鳞突在长度方向有凹槽,可以调整水在其表面的流动。这 些凹槽同时可阻止漩涡或者是湍流旋涡的形成。此外,粗糙的外形还以阻止藻类等 的在其身上寄生。 科学家已经在泳衣设计中(现在已经在重大的比赛中禁用)和船的底部设计中 利用了“皮质鳞突”的特点。同时,科学家还利用这种特点开发出需要阻止细菌生 长的医疗技术。 2) 白蚁巢穴和办公楼 白蚁巢穴看起来虽然另类,但是非常适合居住。当外界温度在 30 到 100 华氏度 范围变化时,白蚁巢穴内温度处于一个舒适的温度,为 87 华氏度(这个温度是针对 白蚁来说的。) 津巴布韦哈拉雷伊斯特盖特中心的建筑师米克 皮尔斯(Mick Pearce)研究了 白蚁巢穴凉爽的“烟囱”和“隧道”。皮尔斯将白蚁巢穴的建筑理念用于 33.3 万平 方英尺的伊斯特盖特中心建筑上,使得建筑比一般的建筑更凉爽,而且比一般的建 筑节能 90%。建筑物上的巨大的烟囱犹如白蚁巢穴一样,可以在夜晚吸收凉爽的空 气用以降低楼板的温度。而在白天,楼板也可以保持凉爽,从而减少了空调的使用 时间。 3) 芒刺和维可牢 维可牢(一种尼龙剌粘搭链)是“生物仿生”的典型例子。瑞士工程师乔治 德 梅 斯特拉尔(George de Mestral )在 1941 年发明了维可牢。芒刺尾部的细小的小勾激 发了梅斯特拉尔的灵感

4)鲸鱼和涡轮 生物进化让鲸鱼能够在数百英尺处潜水几个小时。它们能够猎食肉眼看不到的 小型动物来维持其庞大的身材,并通过鳍和尾部来提高其运动能力。 2004年,美国杜克大学、西切斯特大学和美国海军大学的科学家研究发现,鲸 鱼鳍表面的隆起可以减少32%的阻力。诸如Whale Power的公司利用这个理念,发 明了风力发动机涡轮叶片,大大的提高了涡轮机的效率。其它公司利用这个理念发 明了风扇、飞机机翼和螺旋桨。 5)鸟群和喷气式飞机 鸟儿采用V型飞行模式,可以增加70%的飞行距离。科学家研究发现,当鸟群采 用熟悉的V形飞行时,第一只鸟儿拍动翅膀时,可以产生上升的气流,并为后面的 鸟儿所用,从而可以增加飞行距离达70%。斯坦福大学的一组研究人员认为客运航 空飞机采用同样的策略,比单独飞行减少15%的燃油量。 6)莲花和涂料 莲花有点像旱地里的鲨鱼皮。莲花的微粗糙表面可以驱除掉表面的灰尘和污垢, 从而保持花瓣干净漂亮。如果在显微镜下观看莲花,可以看到大量的钉状突起,这 些突起可以用来抵御灰尘。 德国Iso公司花费了四年时间来研究此现象,并开发出具有相似性质的涂料。 具有微粗糙表面的涂料可以自动去除灰尘和污垢,从而不用洗刷外墙。 7)臭虫和水收集 沙漠甲虫Stenocara是收集水的专家。这种甲虫由于具有独特的外壳,可以 生活在恶劣和千燥的沙漠环境中。在Stenocara的背部有小而平整的隆起,可以充 当冷凝水的收集站。甲虫的整个背部覆盖着光滑的蜡状物,收集的冷凝水可以从背 部流入甲虫的口里。 麻省理工学院的研究人员从甲虫身上获得灵感,他们已经制作出可以更加有效 的从空气中收集水分的材料。世界上大约有22个国家在从空气中收集水,因此,这 一发明将在收集水技术方面产生重大的影响

4) 鲸鱼和涡轮 生物进化让鲸鱼能够在数百英尺处潜水几个小时。它们能够猎食肉眼看不到的 小型动物来维持其庞大的身材,并通过鳍和尾部来提高其运动能力。 2004 年,美国杜克大学、西切斯特大学和美国海军大学的科学家研究发现,鲸 鱼鳍表面的隆起可以减少 32%的阻力。诸如 Whale Power 的公司利用这个理念,发 明了风力发动机涡轮叶片,大大的提高了涡轮机的效率。其它公司利用这个理念发 明了风扇、飞机机翼和螺旋桨。 5) 鸟群和喷气式飞机 鸟儿采用 V 型飞行模式,可以增加 70%的飞行距离。科学家研究发现,当鸟群采 用熟悉的 V 形飞行时,第一只鸟儿拍动翅膀时,可以产生上升的气流,并为后面的 鸟儿所用,从而可以增加飞行距离达 70%。斯坦福大学的一组研究人员认为客运航 空飞机采用同样的策略,比单独飞行减少 15%的燃油量。 6) 莲花和涂料 莲花有点像旱地里的鲨鱼皮。莲花的微粗糙表面可以驱除掉表面的灰尘和污垢, 从而保持花瓣干净漂亮。如果在显微镜下观看莲花,可以看到大量的钉状突起,这 些突起可以用来抵御灰尘。 德国 Ispo 公司花费了四年时间来研究此现象,并开发出具有相似性质的涂料。 具有微粗糙表面的涂料可以自动去除灰尘和污垢,从而不用洗刷外墙。 7) 臭虫和水收集 沙漠甲虫 Stenocara 是收集水的专家。这种甲虫由于具有独特的外壳,可以 生活在恶劣和干燥的沙漠环境中。在 Stenocara 的背部有小而平整的隆起,可以充 当冷凝水的收集站。甲虫的整个背部覆盖着光滑的蜡状物,收集的冷凝水可以从背 部流入甲虫的口里。 麻省理工学院的研究人员从甲虫身上获得灵感,他们已经制作出可以更加有效 的从空气中收集水分的材料。世界上大约有 22 个国家在从空气中收集水,因此,这 一发明将在收集水技术方面产生重大的影响

点击下载完整版文档(DOCX)VIP每日下载上限内不扣除下载券和下载次数;
按次数下载不扣除下载券;
注册用户24小时内重复下载只扣除一次;
顺序:VIP每日次数-->可用次数-->下载券;
已到末页,全文结束
相关文档

关于我们|帮助中心|下载说明|相关软件|意见反馈|联系我们

Copyright © 2008-现在 cucdc.com 高等教育资讯网 版权所有