仿生学发明有那些，是如何发明的。 仿生学有哪些发明
\u5173\u4e8e\u4eff\u751f\u5b66\u7684\u53d1\u660e1\u3001\u8759\u8760\u4e0e\u96f7\u8fbe\uff1a\u8759\u8760\u4f1a\u91ca\u653e\u51fa\u4e00\u79cd\u8d85\u58f0\u6ce2\uff0c\u8fd9\u79cd\u58f0\u6ce2\u9047\u89c1\u7269\u4f53\u65f6\u5c31\u4f1a\u53cd\u5f39\u56de\u6765\uff0c\u800c\u4eba\u7c7b\u542c\u4e0d\u89c1\u3002\u96f7\u8fbe\u5c31\u662f\u6839\u636e\u8759\u8760\u7684\u8fd9\u79cd\u7279\u6027\u53d1\u660e\u51fa\u6765\u7684\u3002\u5728\u5404\u79cd\u5730\u65b9\u90fd\u4f1a\u7528\u5230\u96f7\u8fbe\uff0c\u4f8b\u5982\uff1a\u98de\u673a\u3001\u822a\u7a7a\u7b49\u3002
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2\u3001\u6c34\u6bcd\u8033\u98ce\u66b4\u9884\u6d4b\u4eea
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3\u3001\u63a2\u8def\u4eea
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1、人工冷光
科学家通过萤火虫的光，发明了一种不伤眼的光人工冷光。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。
2、水母耳风暴预测仪
海上风暴来临之前，海浪与空气摩擦产生8~13HZ的次声波，人耳无法听到，而水母特殊的听觉系统可以听到这种声音。科学家通过研究，仿照水母的听觉系统，发明了水母耳风暴预测仪。
3、探路仪
根据蝙蝠超声定位器的原理，人们还仿制了盲人用的“探路仪”。这种探路仪内装一个超声波发射器，盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等。如今，有类似作用的“超声眼镜”也已制成。
4、蝴蝶与卫星控温系统
当人造地球卫星在太空中受到强烈的阳光照射时，卫星上的各种精密仪器仪表很容易“烘烤”或“冻结”。蝴蝶的体表上长出一层薄薄的鳞片，用来调节体温。科学家们仿照蝴蝶翅膀的结构，为人造卫星的太阳能表面设计加载了一种和蝴蝶鳞片相仿的控温系统。
5、长颈鹿与宇航员
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导致长颈鹿患脑溢血而死亡呢？这和长颈鹿身体的结构有关。长颈鹿血管周围的肌肉非常发达，能压缩血管，控制血流量。
科学家由此受到启示，在训练宇航员对，设置特殊器械，让宇航员利用这种器械每天锻炼，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。
参考资料来源：百度百科-人工冷光
参考资料来源：百度百科-水母耳风暴预测仪
仿生学发明数不胜数，其发明基本都是通过仔细观察，认真研究，总结规律，反复实践而获得。
1、当今的光伏太阳能板，用上了蝴蝶身上绒毛的图案与颜色制成的薄膜覆盖，就能增加光照，提高太阳能板转换效率。其发明过程来自下雨后蝴蝶能快速“晾干”自己。
2、根据蛙眼的视觉原理，研制成功一种电子蛙眼，这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样，准确无误地识别出特定形状的物体，把电子蛙眼装入雷达系统后，雷达抗干扰能力大大提高，这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等.特别是能够区别真假导弹。
3、根据蝙蝠超声定位器的原理，人们发明了声纳，还仿制了盲人用的“探路仪”，这种探路仪内装一个超声波发射器，盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等.。
4、把海豚的体形或皮肤结构（游泳时能使身体表面不产生紊流）应用到潜艇设计原理上。
5、苍蝇的楫翅（又叫平衡棒）是“天然导航仪”，人们模仿它制成了“振动陀螺仪”。这种仪器目前已经应用在火箭和高速飞机上。
6、苍蝇的眼睛是一种“复眼”，人们模仿用几百或者几千块小透镜整齐排列组合而成的，用它作镜头可以制成“蝇眼照相机”，一次就能照出千百张相同的相片，用于印刷制版和大量复制电子计算机的微小电路，大大提高了工效和质量。
7、从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素，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。
8、伏特以电鱼发电器官为模型，设计出世界上最早的伏打电池。因为这种电池是根据电鱼的天然发电器设计的，所以把它叫做“人造电器官”。
9、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。
10、凯利模仿鳟鱼和山鹬的纺锤形，找到阻力小的流线型结构.凯利还模仿鸟翅设计了一种机翼曲线，对航空技术的诞生起了很大的促进作用。
……
1、科学家👨🔬研究鲸鱼，发明了轮船。 2、研究小鸟，发明了飞机。飞机--- 鸟
声纳---海豚
在我国,早就有着模仿生物的事例.相传在公元前三千多年,我们的祖先有巢氏模仿鸟类在树上营巢,以防御猛兽的伤害；四千多年前,我们的祖先“见飞蓬转而知为车”,即见到随风旋转的飞蓬草而发明轮子,做有装成轮子的车.古代庙宇中大殿之前的山门的建造,就其建筑结构来看,颇有点像大象的架势,柱子又圆又粗,仿佛像大象的腿.
我国古代勤劳勇敢的劳动人民对于绚丽的天空、翱翔的苍鹰早就有着各种美妙的幻想.根据秦汉时期史书记载,两千多年前,我国人民就发明了风筝,并且应用于军事联络.春秋战国时代,鲁国匠人鲁班,本名公输般,首先开始研制能飞的木鸟；并且他从一种能划破皮肤的带齿的草叶得到启示而发明了锯子.据《杜阳杂编》记载,唐朝有个韩志和,“善雕木作鸾、鹤、鸦、鹊之状,饮啄动静与真无异,以关戾置于腹内,发之则凌云奋飞,可高达三丈至一二百步外,始却下.”西汉时期,有人用鸟的羽毛做成翅膀,从高台上飞下来,企图模仿鸟的飞行.以上几例,足以说明我国古代劳动人民对鸟类的扑翼和飞行,进行了细致的观察和研究,这也是最早的仿生设计活动之一.明代发明的一种火箭武器“神火飞鸦”,也反映了人们向鸟类借鉴的愿望.
我国古代劳动人民对水生动物——鱼类的模仿也卓有成效.通过对水中生活的鱼类的模仿,古人伐木凿船,用木材做成鱼形的船体,仿照鱼的胸鳍和尾鳍制成双桨和单橹,由此取得水上运输的自由.后来随制作水平提高而出现的龙船,多少受到了不少动物外形的影响.古代水战中使用的火箭武器 “火龙出水”,多少有点模仿动物的意思.以上事例说明,我国古代劳动人民早期的仿生设计活动,为开发我国光辉灿烂的古代文明,创造了非凡的业绩.
外国的文明史上,大致也经历了相似的过程.在包含了丰富生产知识的古希腊神话中,有人用羽毛和蜡做成翅膀,逃出迷宫；还有泰尔发明了锯子,传说这是从鱼背骨和蛇的腭骨的形状受到启示而创造出来的.十五世纪时,德国的天文学家米勒制造了一只铁苍蝇和一只机械鹰,并进行了飞行表演.
一八ОΟ年左右,英国科学家、空气动力学的创始人之一—凯利,模仿鳟鱼和山鹬的纺锤形,找到阻力小的流线型结构.凯利还模仿鸟翅设计了一种机翼曲线,对航空技术的诞生起了很大的促进作用.同一时期,法国生理学家马雷,对鸟的飞行进行了仔细的研究,在他的著作《动物的机器》一书中,介绍了鸟类的体重与翅膀面积的关系.德国人亥姆霍兹也从研究飞行动物中,发现飞行动物的体重与身体的线度的立方成正比.亥姆霍兹的研究指出了飞行物体身体大小的局限.人们通过对鸟类飞行器官的详细研究和认真的模仿,根据鸟类飞行机构的原理,终于制造了能够载人飞行的滑翔机.
后来,设计师又根据鹤的体态设计出了掘土机的悬臂,在一战期间,人们从毒气战幸存的野猪身上中获得启示,模仿野猪的鼻子设计出了防毒面具.在海洋中浮沉灵活的潜水艇又是运用了哪些原理?虽然我们无据考察潜艇设计师在设计潜艇时是否请教了生物界,但是不难设想,设计师一定懂得鱼鳔是鱼类用来改变身体同水的比重,使之能在水中沉浮的重要器官.青蛙是水陆两栖动物,体育工作者就是认真研究了青蛙在水中的运动姿势,总结出一套既省力、又快速的游泳动作——蛙泳.另外,为潜水员制作的蹼,几乎完全按照青蛙的后肢形状做成,这就大大提高了潜水员在水中的活动能力
苍蝇与宇宙飞船
令人讨厌的苍蝇,与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及,但仿生学却把它们紧密地联系起来了.
苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”,凡是腥臭污秽的地方,都有它们的踪迹.苍蝇的嗅觉特别灵敏,远在几千米外的气味也能嗅到.但是苍蝇并没有“鼻子”,它靠什么来充当嗅觉的呢? 原来,苍蝇的“鼻子”——嗅觉感受器分布在头部的一对触角上.
每个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相通,内含上百个嗅觉神经细胞.若有气味进入“鼻孔”,这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲,送往大脑.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.因此,苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪.
仿生学家由此得到启发,根据苍蝇嗅觉器的结构和功能,仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪.这种仪器的“探头”不是金属,而是活的苍蝇.就是把非常纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上,将引导出来的神经电信号经电子线路放大后,送给分析器；分析器一经发现气味物质的信号,便能发出警报.这种仪器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.
这种小型气体分析仪,也可测量潜水艇和矿井里的有害气体.利用这种原理,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,生活变得方便、丰富多了.但电灯只能将电能的很少一部分转变成可见光,其余大部分都以热能的形式浪费掉了,而且电灯的热射线有害于人眼.那么,有没有只发光不发热的光源呢? 人类又把目光投向了大自然.
在自然界中,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,所以又被称为“冷光”.
在众多的发光动物中,萤火虫是其中的一类.萤火虫约有1 500种,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,很适合人类的眼睛,光的强度也比较高.因此,生物光是一种人类理想的光.
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.近年来,科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素,后来又分离出了荧光酶,接着,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.
现在,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,作为安全照明用.
电鱼与伏特电池
自然界中有许多生物都能产生电,仅仅是鱼类就有500余种 .人们将这些能放电的鱼,统称为“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,称得上电击冠军,据说它能击毙像马那样的大动物.
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,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.
电鱼这种非凡的本领,引起了人们极大的兴趣.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伏打电池.因为这种电池是根据电鱼的天然发电器设计的,所以把它叫做“人造电器官”.对电鱼的研究,还给人们这样的启示：如果能成功地模仿电鱼的发电器官,那么,船舶和潜水艇等的动力问题便能得到很好的解决.
水母的顺风耳
“燕子低飞行将雨,蝉鸣雨中天放晴.”生物的行为与天气的变化有一定关系.沿海渔民都知道,生活在沿岸的鱼和水母成批地游向大海,就预示着风暴即将来临.
水母,又叫海蜇,是一种古老的腔肠动物,早在5亿年前,它就漂浮在海洋里了.这种低等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.
原来,在蓝色的海洋上,由空气和波浪摩擦而产生的次声波 (频率为每秒8—13次),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.
鲁班就是公输般，很注意对客观事物的观察、研究，他受自然现象的启发，致力于创造 发明。一次攀山时，手指被一棵小草划破，他摘下小草仔细察看，发现草叶两边全是排列均匀的小齿，于是就模仿草叶制成伐木的锯，他看到各种小鸟在天空自由自在地飞翔，就用竹木削成飞鹞，借助风力在空中试飞。开始飞的时间较短，经过反复研究，不断改进，竟能在空中飞行很长时间
蒸汽机的发明
飞机---小鸟
潜水艇---鱼
汽车---甲壳虫
根据蝙蝠的回声定位
发明了雷达
根据鹰的锐利的眼睛
发明了鹰眼，给飞行员用的
动物对人类的启示 受鱼儿在水中游荡，人类学会了游泳，发明了潜艇等。
受鸟儿空中飞翔的启示，人类发明了飞机。 ………………
蝴蝶
五彩的蝴蝶颜色粲然，如重月纹凤蝶、褐脉金斑蝶等，尤其是萤光翼凤蝶，其后翊在阳光下时而金黄，时而翠绿，有时还由紫变蓝。科学家通过对蝴蝶色彩的研究，为军事防御带来了极大的稗益。在提出利用蝴蝶的色彩在花丛中不易被发现的道理，在军事设施上覆盖蝴蝶花纹般的伪装。因此，根据同样的原理，后来人们还生产出了迷彩服。
蜻蜓
蜻蜓通过翅膀振动可产生不同于周围大气的局部不稳定气流，并利用气流产生的涡流来使自己上升。蜻蜓能在很小的推力下翱翔，不但可向前飞行，还能向后和左右两侧飞行，其向前飞行速度可达72公里/小时。此外，蜻蜓的飞行行为简单，仅靠两对翅膀不停地拍打。科学家据此结构基础研制成功了直升飞机。飞机在高速飞行时，常会引起剧烈振动，甚至有时会折断机翼而引起飞机失事。蜻蜓依靠加重的翅膀在高速飞行时安然无恙，于是人们效仿蜻蜓在飞机的两翼加上了平衡重锤，解决了因高速飞行而引起振动这个令人棘手的问题。
数。
潜水艇就是受到鱼的潜游启发而发明、研制出来的。1775年，北美独立战争爆发后，英国殖民统治者凭藉海上优势，纠集大批战舰，轮番轰击美国海陆军，使美军伤亡惨重。当时美军中有一个名叫达韦·布什内尔的将军，不堪英军的欺侮，决心反戈一击。他一直在苦思冥想：怎样才能炸沉敌舰呢？从空中，无法接近；从水上，无法隐蔽。一次，他走到海边的礁石上，突然看见一条大鱼悄悄潜游到小鱼的下方后，猛地朝上一跃，咬住了一条小鱼。他从这场“海战”中大受启发：能否造条像大鱼那样的船，潜在水中神不知鬼不觉地钻到英国战舰底下去放水雷，炸它个人飞舰沉呢？鱼在水中自由地上浮下沉是靠鳔，船是否也可以仿造一个“鳔”？从这个思路出发，布什内尔与军事专家们共同研制成功一艘可在水下潜行的机动船，船的底部做一个类似鱼鳔的水舱，水舱内有两个水泵，船在水面若要下沉时，就往船舱里灌水；船要上浮时，就把空气压进水舱，排出船里的水。仿照鱼的鳍，安装了两台螺旋桨，一台管进退，一台管升降。这艘机动船第一次出去就巧妙制服了英国战舰，炸得它人仰马翻。后经逐步改进，就成了现代的潜水艇。
微透镜阵列是仿生复眼的核心结构，其制备过程是研究仿生复眼的基础。近年来，在研究仿生复眼的制备过程中已经取得了许多成果。目前工艺较成熟且常用的制造方法包括光敏玻璃热成型法[16,17]、聚焦离子束刻蚀与沉积法[18,19]、光刻胶热熔法[20-25]以及离子交换法[26,27]等。随着科学技术的快速发展，现在越来越多的新技术被应用于微透镜阵列的制备过程。
孙宏达等人在研究中提出利用静电力形变模板[28,29]来制备微透镜阵列，其工艺原理示意图如图 1.3 所示。该过程的原理示意图见图1.3。首先通过一系列工艺加工出静电变形膜的模具，并在模具下的相应位置设计出电极，如图1.3（a）所示，其形状可以是六角形、方形或圆形。然后在模具上施加特定的电压，使导电膜在电场的作用下发生变形，如图1.3（b）所示。薄膜的变形可以通过调整电压和改变电极的位置和倾角来控制。如图1.3（c）所示，在保持电压不变的情况下，将液态聚合光学材料引入变形夹具，通过加热或紫外线照射等固化手段，使透镜材料成型并固化。一旦材料固化，它就被脱模成平面微透镜阵列，如图1.3（d）所示。这种方法可以通过微调特定位置的单个电极的参数来制备多焦点微透镜阵列。然而，每个电极都需要一个单独的电路设计，这增加了工艺的复杂性。
结合对微纳材料的研究，Wen-Kai Kuo 等人提出利用高分子微米球的自组装来完成微透镜阵列的制备[30]。PS（聚苯乙烯）微球是由苯乙烯与聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作为稳定剂和偶氮二异丁腈（AIBN）作为引发剂进行分散聚合合成的。该过程的原理如图1.4所示。微球在磁力搅拌下自我组装，形成均匀的扁平微球阵列。然后将微球置于真空干燥箱中，以加强其气密性包装。由于PDMS的化学惰性，平面阵列被倒置，薄膜被从阵列上剥离，得到PDMS阵列的负膜。最后，将聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和乙酸的混合物注入剥离的底片中，并允许在室温下固化，之后，对柔性PMMA微透镜的平面阵列进行脱模。
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