大自然是神奇的仿生学我最感兴趣的事。
1.蝴蝶与防伪纸币
原理:蝴蝶翅膀颜色根据光的折射发生变化。
蝴蝶本领:蝴蝶翅膀上有很多小坑,当阳光照射在蝴蝶翅膀上的时候,由于发生光的折射,人旦段亏眼看到的蝴蝶是绿色燃嫌的。仿生运用:纸币或信用卡上设置了许多小坑,这样,无论假币有多么逼真,都难逃光学设备的“法眼”。
2.、电鱼与伏特电池
原理:电鱼发电原理。
电鱼本领:电鱼体内有模神一种奇特的发电器官,它由许多叫电板或电盘的半透明盘形细胞构成。
仿生运用:以电鱼发电器官为模型设计了世界上最早的伏打电池,这种伏打电池被叫做“人造电器官”。
2、蝴蝶是怎么飞行的蝴蝶的翅膀就像飞机的两翼,让蝴蝶利用气流向前飞进。
一般蝴蝶翅膀面积都要大于它身体的十几倍,稍稍扑动就能产生很大浮力。
绝薄的一层翅膜上布满许多纵向的“翅脉”,就如牢固的骨架。前后两对蝶翅分别长在它扮带备的中胸和后胸上,这里胸壁坚厚,肌肉强健,富有强大弹性,因此能有力地鼓动双翅作长途旅行。
当然蝴蝶翅膀再发达,想要一连几十个小时不停顿的越洋过海,仍是困难的。除了中途在大洋中寻找岛屿歇息外,恐怕还要靠它们的滑翔本领。
蝴蝶每秒振翅仅有 4~10 次,蝴蝶飞行振翅的频率低,通过空气传播到我们耳中,我们不能感觉到,我们也就听不到它们飞行的声音了。
扩展资料:
一、外形特征
蝴蝶体形大多在5~10cm之间,身体分为头、胸、腹;两对翅;三对厅毁足。在头部有一对锤状的触角,触角端部加粗,翅宽大,停歇时翅竖立于背上。
蝶类触角为棒形,触角端部各节粗壮,成棒锤状。体和翅被扁平的鳞状毛。腹部瘦长。
更大的是新几内亚东部的亚历山大女皇鸟翼凤蝶,雌性翼展可达31厘米;最小的是阿富汗的渺灰蝶,展翅只有7毫米。口器是下口式;足是步行足;翅是鳞翅;属于全变态。
蝴蝶翅膀上的鳞片不仅能使蝴蝶艳丽无比、还像是蝴蝶的一件雨衣。因为蝴蝶翅膀的鳞片里含有丰富的脂肪,能把蝴蝶保护起来,所以即使下小雨时,蝴蝶也能飞行。
二、活动规律
从活动的规律性来看,许多群栖性种类的初龄幼虫,取行举食和栖息的活动是一致的(Ⅰ、Ⅱ 龄比较明显),集中在一起取食或栖息,中华虎凤蝶就是一例。
更有一些蝶类如荨麻蛱蝶的幼虫经常数十成群地在荨麻枝叶间吐丝作成乱网,犹如蜘蛛那样匿居其中,借以防御外敌,而且同时取食和栖息,颇有规律。蝶类幼虫的栖息场所,一般都很隐蔽,因此,在野外不很容易找到个别幼虫。
参考资料:
百度百科-蝴蝶
3、蝴蝶飞行原理蝴蝶是以靠上升气流飞行,它的翅膀是平面的,不象鸟的翅膀是弧面的,所以蝴蝶只能借助上升气流,扑扇翅膀才液局能飞动。
一般蝴蝶翅膀面积都要大于它身体的十几倍,稍稍扑动就能产生很大浮力。
绝薄的一层翅膜上布满许多纵向的“翅脉”,就如牢固的骨架。前后两对蝶翅分别长在它的中胸和后胸上,这里胸壁坚厚,肌肉强健,富有强大弹性,因此能有力地鼓动双翅作长途旅行。
当然蝴蝶翅膀再发达,想要一连几十个小时不停顿的越洋过海,仍是困难的历宽。除了中途在大洋中寻找岛屿歇息外,恐怕还要靠它们的滑翔本领。
有的蝴蝶从高空飘然下降时,能张开双翅一动不动地滑翔而行。飞越大洋的蝴蝶大约也是巧妙的利用高空气流的动向,滑翔前进。
扩展资料:
蝴蝶飞行无声
我们之所以能听到声音,是它们的翅振动引起的,在空气肢埋亮中传播的振动波对耳朵的作用。我们的耳朵能觉察到每秒 16~20000 次振动的波,在这个范围内我们就感觉到了声音。高于或低于这个范围的波我们就感觉不到声音。
蝴蝶每秒振翅仅有 4~10 次,蝴蝶飞行振翅的频率低,通过空气传播到我们耳中,我们不能感觉到,我们也就听不到它们飞行的声音了。
参考资料:百度百科-蝴蝶
4、研究发现蝴蝶可扇动翅膀产生微型喷流以躲避捕食者通过在实验室环境下对蝴蝶扇动翅膀的方式展开风洞研究,瑞典隆德大学的科学家们,终于揭示了这种昆虫是如何快速飞行、以及躲避捕食者的。 研究人员指出,他们发现了蝴蝶翅膀可套用机翼的机械原理,即通过产生小规模的气陷来迅速推动自身的前进。展望未来,研究人员还期待着将这种仿生经验应用于小型飞机的设计上。
(图自:Lund University)
具体说来是,在“上冲腔没程”期间,蝴蝶翅膀可在聚拢过程中,于空隙处产生微小的气陷。然后随着翅膀的不断扇动,空气可被迅速排出,并形成微小的喷射流,来推动自身的迅速前进。
生物学研究员 Per Henningsson 表示:“蝴蝶翅膀可在拍打时被托起,从而使整个行程更加高效。这是一套相当优雅的机制,比我们设想中的还要先进、且令人着迷。当必须起飞以躲避捕食者之时,昆虫也会受益于此”。
实验动图 - 风洞起飞
需要指出的是,科学界提出的“向上冲程”理念,距今已有将近 50 个年头。但是直到现在,研究人员才切悔差实观察到了它的作用。
此外“向下冲程”有助于蝴蝶将身体保持在空中,而不是落到地面上。基于这些发现,研究人员还创造出了具有蝴蝶般形状和柔韧性的机械翅膀。
测量结果发现,与刚性的机翼相比,柔性机翼产生的冲击力要高出 22%、且效率也提升了 28% 。
自然界中的蝴蝶起飞姿态(高帧视频:请戳这里)
通过深入的研究,科学家们有望提出改善飞机空气动力学特性的新设想碧圆皮,用于改进小型无人机的飞行性能、甚至打造出能够避免空中碰撞的可变形机翼。
有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《皇家学会界面》(The Journal of Royal Society Interface》期刊上。
原标题为《Butterflies fly using efficient propulsive clap mechani *** owing to flexible wings》。
5、动物仿生学的例子有哪些?1、蝙蝠与雷达
原理:蝙蝠“回声定位”。
蝙蝠本领:蝙蝠发射出的超声波碰到飞舞的昆虫能立刻反射回来,这时,蝙蝠就知道:周围有吃的了。
仿生运用:根据蝙蝠发明的雷达能及时探测出敌机的方位和距离,以便发出警报,然后进行狙击。
2、苍蝇与照相机
原理:苍蝇复眼。
苍蝇本领:苍蝇复眼观察物体比人类还要仔细和全面,当看到目标后,苍蝇段伍能够立刻出动。
仿生运用:根据苍中察蝇复眼原理发明的“蝇眼”航空照相机一次能拍摄1000多张高清照片。天文学也有能在无月光的夜晚探测到空气簇射光线的“蝇眼”光学仪器。
3、蝴蝶与防伪纸币
原理:蝴蝶翅膀颜色根据光的折射发生变化。
蝴蝶本领:蝴蝶翅膀上有很多小坑,当阳光照射在蝴蝶翅膀上的时候,由于发生光的折射,人眼看到的蝴蝶是绿色的。
仿生运用:纸币或信用卡上设置了许多小坑,这样,无论假币有多么逼真,都难逃光学设备的“法眼”。
相关信息
相传早在大禹时期,我国古代劳动人民观察鱼在水中用尾巴的摇摆而游动、转弯,他们就在船尾上架置木桨。通过反复的观察、模仿和实践,逐渐改成橹和舵,增加了船的动力,掌握了使船转弯的手段。这样,即使在波涛滚滚的江河卖燃茄中,人们也能让船只航行自如。
鸟儿展翅可在空中自由飞翔。据《韩非子》记载鲁班用竹木作鸟“成而飞之,三日不下”。然而人们更希望仿制鸟儿的双翅使自己也飞翔在空中。设计和制造了一架扑翼机,这是世界上之一架人造飞行器。
以上这些模仿生物构造和功能的发明与尝试,可以认为是人类仿生学的先驱,也是仿生学的萌芽。
6、蝴蝶振翅效应也就是蝴蝶效应
蝴蝶效应( The Butterfly Effect)是指在一个动力系统中,初始条件下微小的变化能带动整个系统的长期的巨大的连锁反应。这是一种混沌现象。蝴蝶在热带轻轻扇动一下翅膀,遥远的国家就可能造成一场飓风。
基本概念
美国气象学家爱德华·罗伦兹(Edward N.Lorentz)1963年在一篇提交纽约科学院的论文中分析了这个效应。“一个气象学家提及,如果这个理论被证明正确,一只海鸥扇动翅膀足以永远改变天气变化。”在以后的演讲和论文中他用滑扰了更加有诗意的蝴蝶。对于这个效应最常见的分享是:“一只南美洲亚马逊河流域热带雨林中的蝴蝶,偶尔扇动几下翅膀,可以在两周以后引起美国德克萨斯州的一场龙卷风。”其原因就是蝴蝶扇动翅膀的运动,导致其身边的空气系统发生变化,并产生微弱的气流,而微弱的气流的产生又会引起四周空气或其他系统产生相应的变化,由此引起一个连锁反应,最终导致其他系统的极大变化。它称之为混沌学。 这句话的来源,是这位气象学家 *** 了一个电脑程序,这个可以模拟气候的变化,并用图像来表示。最后他发现,图像是混沌的,而且十分像一只张开双翅的蝴蝶,因而他形象地将这一图形以“蝴蝶扇动翅膀”的方式进行阐释,于是便有了上述的说法。 蝴蝶效应通常用于天气、股票市场等在一定时段难以预测的比较复杂的系统中。此效应说明,事物发展的结果,对初始条件具有极为敏感的依赖性,迟让氏初始条件的极小偏差,将会引起结果的极大差异。 蝴蝶效应在社会学界用来说明:一个坏的微小的机制,如果不加以及时地引导、调节,会给社会带来非常大的危害,戏称为“龙卷风”或“风暴”;一个好的微小的机制,只要正确指引,经过一段时间的努力,将会产生轰动效应,或称为“革命”。
理论基础
蝴蝶效应是气象学家洛伦兹1963年提出来的。其大意为:一只南美洲亚马逊河流域 爱德华·罗伦兹
热带雨林中的蝴蝶,偶尔扇动几下翅膀,可能在两周后在美国德克萨斯引起一场龙卷风。其原因在于:蝴蝶翅膀的运动,导致其身边的空气系统发生变化,并引起微弱气流的产生,而微弱气流的产生又会引起它四周空气或其他系统产码散生相应的变化,由此引起连锁反应,最终导致其他系统的极大变化。此效应说明,事物发展的结果,对初始条件具有极为敏感的依赖性,初始条件的极小偏差,将会引起结果的极大差异。 蝴蝶效应是混沌学理论中的一个概念。它是指对初始条件敏感性的一种依赖现象。输入端微小的差别会迅速放大到输出端。蝴蝶效应在经济生活中比比皆是:中国宣布发射导弹,港台100亿美元流向美国。“蝴蝶效应”也可称“台球效应”,它是“混沌性系统”对初值极为敏感的形象化术语,也是非线性系统在一定条件(可称为“临界性条件”或“阈值条件”)出现混沌现象的直接原因。
理论含义
某地上空一只小小的蝴蝶扇动翅膀而扰动了空气,长时间后可能导致遥远的彼地发生一场暴风雨,以此比喻长时期大范围天气预报往往因一点点微小的因素造成难以预测的严重后果。微小的偏差是难以避免的,从而使长期天气预报具有不可预测性或不准确性。这如同打台球、下棋及其他人类活动,往往“差之毫厘,失之千里”、“一招不慎,满盘皆输”。长时期大范围天气预报是对于地球大气这个复杂系统进行观测计算与分析判断,它受到地球大气温度、湿度、压强诸多随时随地变化的因素的影响与制约,可想其综合效果的预测是难以精确无误的、蝴蝶效应是在所必然的.我们人类研究的对象还涉及到其他复杂系统(包括“自然体系”与“社会体系”),其内部也是诸多因素交相制约错综复杂,其“相应的蝴蝶效应”也是在所必然的。“今天的蝴蝶效应”或者“广义的蝴蝶效应”已不限于当初洛仑兹的蝴蝶效应仅对天气预报而言,而是一切复杂系统对初值极为敏感性的代名词或同义语,其含义是:对于一切复杂系统,在一定的“阈值条件”下,其长时期大范围的未来行为,对初始条件数值的微小变动或偏差极为敏感,即初值稍有变动或偏差,将导致未来前景的巨大差异,这往往是难以预测的或者说带有一定的随机。 蝴蝶效应是说,初始条件十分微小的变化经过不断放大,对其未来状态会造成极其巨大的差别。有些小事可以糊涂,有些小事如经系统放大,则对一个组织、一个国家来说是很重要的,就不能糊涂。