动物仿生学的结构仿生
自然界中，很多生物都具有一定的强度、刚度和稳定性的结构，很多结构关系如：一面蜘蛛网、一只蛋壳、一个蜂巢，看似弱小，有时却能承受很大的外力，或抵御强大的风暴。这些巧妙合理的结构关系正逐步被给人们所认识和利用。植物的果实担负着延续种族的任务，亿万年的进化使其果实多呈圆形。圆的外形使它们在较小的空间占用最大的体积来存贮营养，同时使它们对外界的压力如风力等有较大的抵抗力。如花生、核桃等还有着坚硬的外壳，可以保护里面相对娇嫩的果仁。同样地，动物也具有对自然力的适应性，如蛋壳、乌龟壳和贝壳等，都巧妙利用了一定的力学原理。如果你握住一个鸡蛋，即使加力挤压，也很难把它弄破。原来蛋壳的拱形结构与其表面的弹性膜一起构成了预应力结构，在工程上称为薄壳结构。自然界中巧妙的薄壳结构具有各种不同形状的弯曲表面，不仅外形美观，还能够承受相当大的压力。在建筑工程上，人们已广泛采用这种结构，如大楼的圆形屋顶、模仿贝类制造的商场顶盖等。
动物界中，辛勤的蜜蜂被称为昆虫世界里的建筑工程师。它们用蜂蜡建筑的蜂巢的结构由一个个排列整齐的六棱柱形小蜂房组成，每个小蜂房的底部由3个相同的菱形组成，具有结构稳定、用料省和强度高等优点。人们仿其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，是建筑及制造航天飞机、宇宙飞船、人造卫星等的理想材料。
结构仿生主要是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，通过研究生物整体或部分的构造组织方式，发现其与产品的潜在相似性进而对其模仿，以创造新的形态或解决新的问题。研究最多的是植物的茎、叶以及动物形体、肌肉、骨骼的结构。因为是在结构原理上的仿生，其仿生借鉴的主要是对象的内在特征，对产品外在造型特征的影响有时非常明显，有时又不是很明显。例如：铲土机的机械臂的工作原理就是模仿螳螂的前臂的结构，实现可以自由伸缩的功能，产品的形态上也留下了直接仿生痕迹。又如：豆荚的结构为人们所熟悉，设计师巧妙的将豆荚一分为二，放大比例关系，设计成一个可爱的果盘，形态逼真而直接。
数联生物
2023-12-02 广告
