动物与仿生学 【自制PPT】

动物与仿生学2010.12.1初二18班10组什么是仿生学？•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。•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。•螳螂臂——锯子•有一次鲁班进深山砍树木时，一不小心，手被一种野草的叶子划破了，他摘下叶片轻轻一摸，原来叶子两边长着锋利的齿，他的手就是被这些小齿划破的，他还看到在一棵野草上有条大蝗虫，两个大板牙上也排列着许多小齿，所以能很快地磨碎叶片。鲁班就从这两件事上得到了启发。他想，要是这样齿状的工具，不是也能很快地锯断树木了吗？于是，他经过多次试验，终于发明了锋利的锯子，大大提高了工效。•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。•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。•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。谢谢！