仿生学的资料
仿生学是一门既古老又年轻的学科。人们研究生物体的结构与功能工作的原理,并根据这些原理发明出新的设备、工具和科技,创造出适用于生产,学习和生活的先进技术。
仿生学是一门模仿生物的特殊本领,利用生物的结构和功能原理来研制机械或各种新技术的学科。
仿生学一词是1960年由美国斯蒂尔根据拉丁文“bios(生命方式的意思)”和字尾“nlc(‘具有??的性质’的意思)”构成的。
这个词语大约从1961年才开始使用。某些生物具有的功能迄今比任何人工制造的机械都优越得多,仿生学就是要在工程上实现并有效地应用生物功能的一门学科。例如关于信息接受(感觉功能)、信息传递(神经功能)、自动控制系统等,这种生物体的结构与功能在机械设计方面给了很大启发。可举出的仿生学例子,如将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。
又比如,苍蝇是细菌的传播者,一般归类为害虫,可是苍蝇的楫翅是天然导航仪。而且,它的眼睛是一种“复眼”,由3000多只小眼组成,人们模仿它制成了“蝇眼透镜”。“蝇眼透镜”是一种新型光学元件,它的用途很多。“蝇眼透镜”是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。这种照相机已经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。
仿生学也被认为是与控制论有密切关系的一门学科,而控制论主要是将生命现象和机械原理加以比较,进行研究和解释的一门学科。
拓展资料:
随着生产的需要和科学技术的发展,从20世纪50年代以来,人们已经认识到生物系统是开辟新技术的主要途径之一,自觉地把生物界作为各种技术思想、设计原理和创造发明的源泉。
人们用化学、物理学、数学以及技术模型对生物系统开展着深入的研究,促进了生物学的极大发展,对生物体内功能机理的研究也取得了迅速的进展。此时模拟生物不再是引人入胜的幻想,而成了可以做到的事实。
生物学家和工程师们积极合作,开始将从生物界获得的知识用来改善旧的或创造新的工程技术设备。生物学开始跨入各行各业技术革新和技术革命的行列,而且首先在自动控制、航空、航海等军事部门取得了成功。于是生物学和工程技术学科结合在一起,互相渗透孕育出一门新生的科学——仿生学。
2023-09-24
在工程学和技术领域,仿生学可以帮助我们设计出更高效、更灵活的机器人。通过研究动物运动方式和结构,我们可以改进机器人的步态和外形,使其能够更好地适应各种环境。例如,研究鸟类的飞行原理可以帮助我们设计出更具稳定性和操控性的无人机。
在生物医学领域,仿生学也发挥着重要作用。通过研究人体组织和器官的结构与功能,我们可以开发出更好的假肢和人工器官。例如,仿生手臂可以通过对神经信号的捕捉和解读来实现精确的手指运动,使截肢者恢复正常手部功能。
仿生学在材料科学方面也有广泛应用。通过研究生物体的材料组成和结构,我们可以合成出更加强韧、轻便的材料。例如,蜘蛛丝的弹性和韧性使其成为理想的仿生材料,可以用于制造高性能的纺织品和医学缝合线。
仿生学是一门应用广泛的学科,通过借鉴生物体的结构和功能,可以帮助我们解决现实世界中的各种问题。无论是在工程学、医学还是材料科学领域,仿生学都扮演着重要角色。它不仅可以改进我们的技术和产品,还能够启发我们对自然界的认识,推动科学进步。
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