动物与仿生学自制.ppt

电鱼——伏特电池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，排列在身体中线两侧，共有200万块电板;电鲶的发电器起源于某种腺体，位于皮肤与肌肉之间,约有500万块电板。单个电板产生的电压很微弱，但由于电板很多，产生的电压就很大了。19世纪初，意大利物理学家伏特，以电鱼发电器官为模型，设计出世界上最早的电池。第21页,共24页，2024年2月25日，星期天水母——风暴预测仪水母这种动物有预测风暴的本能，每当风暴来临前，它就游向大海避难去了。主要是根据由空气和波浪摩擦而产生的次声波(频率为每秒8—13次)。次声波是总是风暴来临的前奏曲。这种次声波人耳无法听到，小小的水母却很敏感。仿生学家发现，水母的耳朵的共振腔里长着一个细柄，柄上有个小球，球内有块小小的听石，当风暴前的次声波冲击水母耳中的听石时，听石就剌激球壁上的神经感受器，于是水母就听到了正在来临的风暴的隆隆声。仿生学家仿照水母耳朵的结构和功能，设计了水母耳风暴预测仪，相当精确地模拟了水母感受次声波的器官。把这种仪器安装在舰船的前甲板上，当接受到风暴的次声波时，可令旋转360°的喇叭自行停止旋转,它所指的方向，就是风暴前进的方向；指示器上的读数即可告知风暴的强度。这种预测仪能提前15小时对风暴作出预报，对航海和渔业的安全都有重要意义。第22页,共24页，2024年2月25日，星期天猪鼻子——防毒面具第一次世界大战期间，在伊普雷战役（1915.4.22）中德军向英法联军阵地施放了氯气（一种毒气，今天自来水有时用氯气消毒），结果造成英法联军15000人中毒其中5000人死亡。清理战场时发现战场上的许多家禽家畜飞禽走兽都中毒死光了，唯独老猪活蹦乱跳安然无恙，这引起了英法联军统帅部的极大兴趣。他们派出最优秀的化学家深入实地考察。为了揭开秘密，化学家们做了个实验：把猪牛羊等圈在一起，然后施放氯气，他们则在远处用望远镜观察。结果发现老猪比其他牲畜嗅觉更灵，他们更早地嗅到了毒气的异味，于是便拼命想逃窜，当逃不出时（圈住了）就开始用它们那强有力的大钢嘴（猪鼻子）拼命地拱地，把地拱松了后它们把大鼻子插进松软的泥土里。毒气散尽后，其他牲畜都中毒死亡了，老猪这时却悠闲地把大鼻子从泥土中拔出，“哼！哼！”几声用力把鼻孔中的大量泥土喷出。目睹这一奇迹，化学家们很快得出结论：是猪鼻孔中大量松软的泥土吸附了氯气，使它们免于中毒。于是他们设想人们若戴上有“长鼻式”过滤器的防毒面具，并在其中放上比泥土有更有效的活性炭做吸附剂，不就可以抵御毒气的侵袭吗？于是猪鼻状的防毒面具就应运而生了。今天防毒面具已经成了士兵常备的军用品，消防队员们也常常需用防毒面具。第23页,共24页，2024年2月25日，星期天感谢大家观看第24页,共24页，2024年2月25日，星期天关于动物与仿生学自制什么是仿生学？仿生学是指模仿生物建造技术装置的科学，它是在上世纪中期才出现的一门新的边缘科学。仿生学研究生物体的结构、功能和工作原理，并将这些原理移植于工程技术之中，发明性能优越的仪器、装置和机器，创造新技术。说简单点就是将其他动物或植物上的优点吸取并应用于科技上。第2页,共24页，2024年2月25日，星期天萤火虫——人工冷光科学家研究发现，萤火虫的发光器位于腹部。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。在荧光酶的作用下，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。早在40年代，人们根据对萤火虫的研究，创造了日光灯，使人类的照明光源发生了很大变化。第3页,共24页，2024年2月25日，星期天长颈鹿与宇航员失重现象

长颈鹿之所以能将血液通过长长的颈输送到头部，是由于长颈鹿的血压很高。据测定，长颈鹿的血压比人的正常血压高出2倍。这样高的血压为什么不会使长颈鹿患脑溢血而死亡呢？这与长颈鹿身体的结构有关。首先，长颈鹿血管周围的肌肉非常发达，能压缩血管，控制血流量；同时长颈鹿腿部及全身的皮肤和筋膜绷得很紧，利于下肢的血液向上回流。科学家由此受到启示，在训练宇航员对，设置一种特殊器械，让宇航员利用这种器械每天锻炼几小时，以防止宇航员血管周围肌肉退化；在宇宙飞船升空时，科学家根据长颈鹿利用紧绷的皮肤可控制血管压力的原理，研制了飞行服——“抗荷服”。抗荷服上安有充气装置，随着飞船速度的增高，抗荷服可以充入一定量的气体，从而对血管产生一定的压