Composición revelación natural
La historia de la invención de la sierra por parte de Lu Ban ha circulado entre la gente durante miles de años. Cuenta la leyenda que un año Luban aceptó el encargo de construir un enorme palacio. El palacio necesitaba mucha madera, por lo que Lu Ban envió a sus discípulos a las montañas a talar árboles. Como no había sierras en ese momento, sus discípulos solo podían usar hachas para cortar, pero la eficiencia era muy baja y los artesanos tenían que trabajar duro todas las mañanas. Estaba exhausto. No pude talar muchos árboles, lo que estaba lejos de satisfacer las necesidades del proyecto. El progreso del proyecto se retrasó una y otra vez. Al ver que la fecha límite del proyecto se acerca cada vez más, Lu Ban está ansioso. Para ello decidió subir a la montaña para ver cómo cortaban los árboles. Mientras subía la montaña, accidentalmente agarró un puñado de malezas que crecían en la montaña y de repente se cortó la mano. Lu Ban quería saber por qué una brizna de hierba era tan afilada. Entonces tomó una hoja y la miró con atención. Descubrió que había muchos dientes pequeños a ambos lados de las hojas. Estos pequeños dientes estaban muy afilados cuando los tocaba suavemente. Comprendió que estos pequeños dientes le habían cortado la mano. Más tarde, Lu Ban vio una gran langosta comiendo hojas en un prado. Los dos moldes grandes son muy afilados. Abrieron, cerraron y rápidamente comieron un gran trozo. Esto también despertó la curiosidad de Luban. Atrapó una langosta y observó atentamente la estructura de sus dientes. Descubrió que los dos dientes grandes de la langosta también tenían muchos dientes pequeños, y la langosta usaba estos dientes pequeños para morder las hojas de la hierba. Estas dos cosas dejaron una profunda impresión en Luban y lo inspiraron mucho. Se puso a pensar profundamente. Pensó que si la herramienta para cortar madera fuera dentada, ¿no sería muy afilada? Sería mucho más fácil talar el árbol. Entonces usó un bambú grande para hacer un bambú con muchos dientes de sierra pequeños y luego fue a hacer experimentos con árboles pequeños. Resultó muy bien. Después de algunos tirones rápidos, la corteza se rompió. Después de algunos tirones más fuertes, se talló un surco profundo en el pequeño tronco del árbol. Luban estaba muy feliz. Sin embargo, debido a su suavidad y poca resistencia, el bambú no se puede utilizar durante mucho tiempo. Después de tirar por un tiempo, algunos de los pequeños dientes de la sierra se rompieron y otros estaban desafilados, por lo que llegó el momento de reemplazar el bambú. Esto afecta la velocidad de la tala de árboles y usar demasiadas piezas de bambú también es un gran desperdicio. Parece que el bambú no es adecuado como material para fabricar dientes de sierra. En su lugar, deberíamos buscar un material con mayor resistencia y dureza. En ese momento, Luban pensó en Tiepi. Así que inmediatamente bajaron de la montaña, donde el herrero los ayudó a hacer pequeñas piezas de hierro con dientes de sierra, y luego subieron a la montaña para continuar con su práctica. Lu Ban y su aprendiz subieron cada uno un extremo a un árbol. Los veía ir y venir, y cortaban los árboles rápido, rápido y sin esfuerzo, y se inventó la sierra.
Antes de Luban, muchas personas se encontraban con situaciones similares en las que las malas hierbas les cortaban las manos. Sin duda, vale la pena reflexionar sobre por qué solo Luban se inspiró en ella e inventó la sierra. La mayoría de la gente piensa que es una pequeña cosa en la vida y que no vale la pena preocuparse por ello. Una vez que la herida sana, tienden a olvidarse de ella. Pero Luban tiene una gran curiosidad y tiene ideas correctas. Presta gran atención a observar, pensar y estudiar las pequeñas cosas de la vida, de las cuales encuentra métodos e ideas para resolver problemas, e incluso obtiene algunos inventos creativos. Esto nos dice algo. Prestar atención a muchas cosas triviales de la vida y pensar detenidamente aumentará mucha sabiduría.
Cactus, hormigas, estas cosas naturales se pueden encontrar en todas partes, por lo que no son inusuales, pero no las subestimes.
¿Has visto alguna vez un grupo de diminutas hormigas arrastrándose por la pared, cargando comida tan pequeña como arena y caminando en grupos? Esa pequeña figura es muy frágil mientras alguien la presione, su vida puede terminar así. Aunque las hormigas son pequeñas, están muy unidas. Cuando una hormiga encuentra comida, es demasiado grande para llevarla sola, por lo que inmediatamente regresa a su nido e informa a sus compañeras que pueden quedarse todas juntas. Si podemos trabajar juntos, podremos afianzarnos en la vida.
Los cactus viven en zonas desérticas, donde el calor es insoportable y hay muchas bestias feroces, lo que hace que la situación sea muy peligrosa. Sin embargo, los cactus viven allí desde hace mucho tiempo y no se han extinguido. Esto se debe a que le crecen espinas afiladas para adaptarse a entornos peligrosos, dejando a los animales indefensos. Esto parece decirnos que debemos superar las dificultades y confiar en nuestra propia y fuerte perseverancia para resolver el difícil entorno externo. Como dice el refrán: "Nada es difícil en el mundo, sólo aquellos que están decididos pueden hacerlo".
El mundo natural nos ha dado demasiada inspiración. Mientras los comprendamos con el corazón, podremos tener una comprensión más profunda de la vida. ¿No son buenos ejemplos los cactus y las hormigas?
La Ilustración de la Naturaleza para la Humanidad
La naturaleza es hermosa, por eso debemos protegerla. No debemos tirar basura, escupir ni talar árboles. Entonces te contaré una historia.
Había una vez un pueblo. No le gustaba proteger la naturaleza, así que cortó árboles y los convirtió en sillas y mesas. Pronto, todos en el pueblo sintieron que la casa era vieja y necesitaba ser reemplazada. La gente fue a cortar leña para construir casas y las casas estaban listas. La gente del pueblo lloraba alegremente. Algunas personas estaban muy orgullosas. Sus casas eran más hermosas que otras. De esta manera, la gente tala árboles todos los días.
Pronto llegó la inundación y el pueblo quedó completamente destruido por la inundación. No importa cuán hermosa fuera la casa, fue arrasada por las feroces inundaciones, porque algunas casas fueron arrasadas por innumerables obstáculos y el lugar se convirtió en un terreno baldío. Esta historia es para que todos no se apoderen de tierras al azar.
La naturaleza es tan hermosa, ¿por qué alguien querría destruirla? ¡Déjame decirlo! Porque algunas personas no tienen dónde tirarlos y no pueden tirarlos al suelo. Algunas personas piensan que es sólo un desperdicio de basura y no tiene mentor. En nuestra clase, algunas personas no comen manzanas, sino que hacen dibujos en ellas. Algunas personas mastican y escupen el suelo, lo que dificulta la vida en el servicio.
En tan buen ambiente aprendieron a escuchar. Los huesitos de las hormigas nos ayudan a unirnos y las abejas recolectando miel nos enseñan a trabajar duro. ¿Crees que la naturaleza es tan hermosa que estás dispuesto a destruirla?
Peter Parker, el protagonista de la superproducción estadounidense "Spider-Man", confía en el poder de la seda de araña para volar sobre las paredes. En teoría, una madeja de seda de araña del grosor de un lápiz podría enganchar un avión que aterriza en un portaaviones, y es tan elástica como el nailon. El poder natural de este producto natural sigue inspirando a la humanidad. La gente no sólo imitaba a los pájaros para diseñar aviones, sino que también imitaba a las plantas para inventar el velcro. También querían que las cabras segregaran seda de araña en su leche.
Los ingenieros siempre se han inspirado en la naturaleza. Leonardo da Vinci escribió en el siglo XVI: “La espiritualidad humana creará todo tipo de inventos, pero no los hará mejores, más simples, más claros para los productos naturales. Sin embargo, los logros ejemplares de la biónica no son sólo la imitación. de la naturaleza, sino el resultado de intentar explorar los principios y mecanismos detrás de los sistemas naturales y luego aplicarlos concretamente. De hecho, la simple replicación de tejido biológico puede conducir a diseños de ingeniería mediocres y terribles.
Piensa en todos los intentos fallidos que han hecho los humanos para construir aviones. Los hermanos Bai superaron con éxito esta dificultad. En lugar de simplemente imitar las posturas de los pájaros, examinaron el delicado estado de sus alas durante el despegue, el aterrizaje y el planeo, y luego las trasplantaron a aviones con alas fijas.
Hay muchos ejemplos famosos de la aplicación de la biónica en la historia de la invención. De manera más vívida, el ingeniero suizo George Mestraw inventó el velcro en la década de 1940, inspirado en la planta Xanthium que se le pegaba a los pantalones y a las orejas de perro. Un ejemplo más reciente es el de 1995, Intel Freescale, una de las mayores empresas de alfombras del mundo, produjo una alfombra que imitaba la superficie de un bosque. Además, las langostas con un agudo sentido del olfato han proporcionado a la gente ideas para fabricar detectores de olores; una mosca parásita, con un órgano auditivo tan agudo como un micrófono, ha contribuido mucho al diseño de mejores audífonos. También hay geckos y lagartos. Los geckos dependen de la atracción molecular de los bigotes de los dedos de los pies para aferrarse a paredes y techos. La fuerza de succión combinada de cientos de millones de moléculas en las patas de un gecko puede, en teoría, soportar 60 libras, lo que ofrece perspectivas alentadoras para la creación de cinta adhesiva reutilizable.
Un ejemplo similar es el del mejillón que utiliza sus proteínas para producir un coloide tan fuerte que puede pegarse a las rocas incluso en agua de mar fría. El coloide podría usarse en todo, desde suturas quirúrgicas hasta reparación de barcos. Un producto biónico reciente, el revestimiento de silicona "Litesi", también aprovecha la función de autolimpieza de Lotus. El fabricante alemán de esta pintura afirma que basta con un cepillo y un balde de agua para eliminar la suciedad de esta pintura doméstica.
En su libro "Bionics" de 1997, la divulgadora científica Jenin Benas escribió: "A diferencia de la revolución industrial, la revolución biónica no nos trae un mundo que derivamos de la naturaleza. Una era de excavación, sino una era en la que aprendemos de la naturaleza”.
Quizás nada en este mundo sea más elegante y eficiente que los hilos de una telaraña. En su oficina de la Universidad de Wyoming, el biólogo molecular Landon Lewis muestra la anatomía computarizada de una araña de telaraña dorada. Seis glándulas filamentosas separadas en el abdomen de la araña secretan diferentes soluciones proteicas o moco. Producen seis tipos de seda mediante el poder de las hileras de araña: una es para envolver huevos, la otra es para garantizar la seguridad de la caza, la tercera es para tejer telarañas y la más elástica es la seda de tracción, que utilizan las arañas para tejer. telarañas o caminar. El alambre de arrastre es la seda más fuerte que un animal puede fabricar. En teoría, las hebras de seda de araña del grosor de un lápiz podrían enganchar aviones que aterricen en portaaviones y son tan elásticas como el nailon. La dureza y elasticidad de la seda de araña son cinco veces mayores que las de la fibra B en los chalecos antibalas.
La seda de araña es muy mágica, pero no es fácil de producir. Todo el mundo quiere criar arañas, pero nadie puede hacer nada porque las arañas juntas acabarán devorándose entre sí. En una granja en las afueras de Montreal, el biólogo molecular Jeffrey Turner, presidente y director ejecutivo de Nicosia Biotech, está probando un nuevo enfoque.
Tenemos que empezar desde el principio. En 1998, Turner se enteró de que Lewis y otros habían aislado el gen de la araña. Al observar que los investigadores ya estaban produciendo medicamentos a través de los sistemas secretores de las cabras, no pudo evitar preguntarse por qué las cabras no podían producir seda de araña en su leche. Después de todo, las glándulas productoras de seda de las arañas son muy similares a las glándulas productoras de leche de las cabras. "Así que llamé a Langdon y le pedí que me ayudara a trabajar con los genes de la seda de araña", recordó Turner.
Los técnicos de Nicosia primero extrajeron cientos de óvulos fertilizados de docenas de cabras, luego insertaron genes de seda de araña en los óvulos fertilizados y luego reintrodujeron los huevos fertilizados en las cabras. Este verano, las ovejas fecundadas se convirtieron en madres y los técnicos nigerianos pudieron extraerles la leche (que en esta etapa es como jarabe de arce). Sin embargo, hasta ahora Nekosia no ha hecho nada revolucionario. "Simular cómo una araña hila seda es lo más difícil de hacer", dijo Turner. En su hilera, la araña de alguna manera convierte la baba en un filamento que tira constantemente: no está húmedo ni quebradizo, sino bastante duro y elástico.
Nekosia y sus socios de investigación, expertos del Comando Biológico y Químico del Ejército de EE. UU., están tratando de poner baba de araña en recipientes con forma de jeringa y exprimir los filamentos tejidos. En un experimento reciente, muchas de las propiedades de la seda producida por la empresa eran casi idénticas a las de la seda de araña natural, pero la empresa admitió que era sólo un 30% más fuerte que la seda natural. Por supuesto, Turner sigue siendo optimista. Cree que la seda se puede fortalecer y planea patentar el experimento en los próximos años.
Existe más de una forma de trepar por una barandilla, y también lo es la seda de araña simulada. David Kaplan, estudiante de ingeniería y profesor de la Universidad Taft que ha estado estudiando la bioseda durante años, tiene grandes esperanzas puestas en las aplicaciones de los remolques. Dijo que aunque la seda no es tan resistente como la seda de araña, puede usarse en dispositivos médicos con relativa rapidez y también puede obtenerse comercialmente a gran escala.
En su laboratorio, Kaplan muestra una caja metálica grande y poco profunda llamada carrete de cuerda, que parece las entrañas de un piano de cola y contiene una docena de pequeños motores. Cuatro pies de fibra se tiran de motores en cada extremo del carrete, y cada haz consta de 10 filamentos. Una computadora controla cada motor para torcer las fibras a un número diferente de revoluciones por pulgada, dando a cada haz de fibras diferentes resistencias y elasticidades. "Si los combinas y los retuerces de la manera correcta, puedes obtener todo tipo de propiedades que desees", dijo Kaplan.
Cree que el tejido humano crecerá alrededor de estas fibras y creará nuevos ligamentos. Ahora se centra en la investigación de reemplazos artificiales para el ligamento cruzado anterior, un tejido de la rodilla que durante mucho tiempo ha sido un problema para los atletas. "En teoría, la seda debería utilizarse en todos los tendones y ligamentos, pero también en otros tejidos", afirmó. ¿estimar? Durante los próximos dos o tres años se realizarán experimentos con fumadores.
La sociedad puede aceptar la ingeniería genética o rechazarla por considerarla demasiado peligrosa. Sin embargo, el mundo natural sigue inspirando a diseñadores, científicos y otros innovadores. Las juguetonas cabras del corral experimental de una empresa de Nicosia podrían algún día producir algunos materiales raros para chalecos antibalas. La biónica parece tener un futuro brillante.
Los inventos humanos: animales, barcos y submarinos se inspiran en la imitación que hacen las personas de peces y delfines. Los científicos fabricaron las primeras máscaras antigás del mundo basándose en la capacidad única de detección de veneno del hocico del jabalí. El cohete despega siguiendo el principio de retroceso de las medusas y los calamares. Los investigadores han desarrollado una gran cantidad de equipos de camuflaje militar para el ejército estudiando la capacidad de los camaleones para cambiar de color. Los científicos estudiaron los ojos de rana e inventaron los ojos de rana electrónicos. La Fuerza Aérea de EE. UU. ha desarrollado un sensor térmico en miniatura utilizando la función "ojo de calor" del Viper. Los humanos también diseñaron un ariete de sapo (colgar) utilizando el principio de salto. Los humanos han imitado el muy sensible sentido del olfato de los perros policía y han creado "perros policía electrónicos" para su detección.
Radar moderno biónico y de alta tecnología, un dispositivo de posicionamiento y alcance por radio: los científicos descubrieron que el monstruo murciélago no depende de los ojos, sino de un sistema de ecolocalización compuesto por boca, garganta y oídos. Debido a que Bat Magic emite ondas ultrasónicas al volar, también puede detectar ondas ultrasónicas reflejadas por obstáculos. Sobre esta base, los científicos diseñaron un radar moderno: un dispositivo de posicionamiento y alcance por radio... Al estudiar la pequeña resistencia a la natación de los delfines, los científicos inventaron una piel de delfín artificial que puede aumentar la velocidad de los torpedos e imitaron a los canguros. Un vehículo sin ruedas (saltando; máquina) que se mueve en el desierto.
Inspirándose en el Pingüino Rey, los científicos del Instituto de Zoología de la Academia de Ciencias de la antigua Unión Soviética diseñaron un nuevo tipo de automóvil: el vehículo todoterreno polar de la marca "Pingüino Rey". La amplia parte inferior de este tipo de vehículos está directamente fijada a la superficie de la nieve, sostenida por palas para las ruedas y puede viajar a velocidades de hasta 50 kilómetros por hora.
Científicos crean robots espaciales imitando insectos.
Un equipo de investigación de la Universidad Nacional de Australia ha desarrollado un pequeño dispositivo de navegación y control de vuelo estudiando varias especies de insectos. Este dispositivo podría utilizarse para equipar pequeños aviones para la exploración de Marte.
Inspirándose en la biónica, científicos británicos están desarrollando un nuevo tipo de submarino que puede nadar en forma de S moviendo su aleta caudal. La principal innovación es el uso de un dispositivo llamado "actuador de torso". El "tronco" consta de un conjunto de tubos flexibles hechos de un material fino y suave que imitan la actividad muscular para impulsar el movimiento de la aleta. El nuevo submarino podría utilizarse como dragaminas submarino para hacer frente a las minas que detonan al menor sonido o perturbación.
Mariposas
Las mariposas coloridas, como las mariposas de doble luna, las mariposas monarca de venas marrones, especialmente las mariposas con alas fluorescentes, de repente se vuelven doradas, verdes y azules bajo el sol. Los científicos están aportando enormes beneficios a la defensa militar mediante el estudio de los colores de las mariposas. Durante la Segunda Guerra Mundial, el ejército alemán rodeó Leningrado e intentó utilizar bombarderos para destruir sus objetivos militares y otras instalaciones de defensa. Basándose en la falta de comprensión del camuflaje en ese momento, el entomólogo soviético Schwarzenegger propuso el principio de que el color de las mariposas no se encuentra fácilmente en las flores y cubrió instalaciones militares con un camuflaje similar al de las mariposas. Por tanto, a pesar de los esfuerzos del ejército alemán, la base militar de Leningrado permaneció intacta, sentando una base sólida para la victoria final. Siguiendo el mismo principio, más tarde se fabricaron uniformes de camuflaje, que reducían considerablemente las bajas en las batallas.
Los constantes cambios de posición de los satélites en el espacio provocarán cambios bruscos de temperatura en ocasiones la diferencia de temperatura puede llegar a los doscientos o trescientos grados, afectando gravemente al funcionamiento normal de muchos instrumentos.
Inspirados por el hecho de que las escamas de las mariposas cambian automáticamente de ángulo con la dirección de la luz solar para regular la temperatura corporal, los científicos convirtieron el sistema de control de temperatura del satélite en un estilo de rejilla con diferentes capacidades de disipación de calor y radiación. Se instala un cable metálico sensible a la temperatura en la posición de rotación de cada ventana, que puede ajustar la apertura y el cierre de la ventana a medida que cambia la temperatura, manteniendo así constante la temperatura interna del satélite y resolviendo un problema importante en la industria aeroespacial.
Escarabajo
Cuando el escarabajo se defiende, puede rociar una "cáscara" de líquido a alta temperatura con un olor fétido para confundir, irritar y asustar a sus enemigos. Después de la disección, los científicos descubrieron que había tres cámaras en el cuerpo del escarabajo, que almacenaban una solución de fenol dihídrico, peróxido de hidrógeno y enzimas biológicas, respectivamente. El difenol y el peróxido de hidrógeno fluyen hacia la tercera cámara y se mezclan con enzimas biológicas para provocar una reacción química, que instantáneamente se convierte en veneno a 100°C y se rocía rápidamente. Este principio se aplica actualmente en la tecnología militar. Durante la Segunda Guerra Mundial, los nazis alemanes construyeron un nuevo tipo de motor con enorme potencia, rendimiento seguro y confiable basado en este mecanismo, y lo instalaron en misiles de crucero, haciéndolo volar más rápido, más seguro y más estable, y mejorando la tasa de acierto. . Londres, Inglaterra, sufrió grandes pérdidas cuando fue bombardeada. Expertos militares estadounidenses desarrollaron un arma binaria avanzada inspirada en el principio de fumigación de escarabajos. El arma contiene dos o más sustancias químicas productoras de toxinas en dos contenedores separados. Después de disparar el proyectil, el diafragma se rompe y los dos intermediarios del veneno se mezclan y reaccionan entre 8 y 10 segundos después del vuelo del proyectil, produciendo un veneno mortal en el momento en que alcanza el objetivo y mata al enemigo. Son fáciles de producir, almacenar y transportar, seguros y no propensos a fallar. Las luciérnagas pueden convertir directamente la energía química en energía luminosa con una eficiencia de conversión del 100%, mientras que la eficiencia luminosa de las lámparas eléctricas comunes es sólo del 6%. La fuente de luz fría fabricada por personas que imitan el principio luminoso de las luciérnagas puede aumentar la eficiencia luminosa más de diez veces y ahorrar mucho energía. Además, en la aviación se ha utilizado con éxito un velocímetro aire-tierra basado en el mecanismo de respuesta al movimiento aparente del escarabajo.
Libélula
Las libélulas pueden generar un flujo de aire local inestable que es diferente de la atmósfera circundante a través de la vibración de sus alas, y utilizan los vórtices generados por el flujo de aire para elevarse. Las libélulas pueden volar con muy poco empuje, no sólo hacia adelante, sino también hacia atrás, hacia la izquierda y hacia la derecha. Su velocidad de vuelo hacia adelante puede alcanzar los 72 km/h. Además, las libélulas tienen un comportamiento de vuelo simple, con solo dos pares de alas que están constantemente. moviéndose. El suelo late. Los científicos han desarrollado con éxito un helicóptero basado en esta base estructural. Cuando un avión vuela a gran velocidad, a menudo provoca vibraciones violentas y, a veces, incluso rompe las alas, provocando que el avión se estrelle. La libélula volaba de forma segura a altas velocidades, por lo que la gente siguió su ejemplo y añadió contrapesos a las dos alas del avión para resolver el espinoso problema de las vibraciones causadas por el vuelo a alta velocidad.
Para estudiar la aerodinámica del vuelo en planeo y la colisión y su eficiencia de vuelo, se desarrolló un modelo de ala motora (ala) de cuatro palas y control remoto horizontal, y los parámetros de vuelo se probaron en un túnel de viento por primera vez.
En el segundo modelo se intentó instalar un ala que volaba a una frecuencia más rápida, alcanzando una velocidad de 18 vibraciones por segundo. Lo que es único es que este modelo utiliza un dispositivo que puede ajustar de forma variable la diferencia de fase entre las aletas delanteras y traseras.
El objetivo central y a largo plazo de la investigación es estudiar el rendimiento de aviones propulsados por "alas" y compararlos con la eficiencia de aviones propulsados por hélices convencionales.
Mosca
Lo especial de la mosca doméstica es su rápida técnica de vuelo, lo que dificulta que el ser humano pueda atraparla. Incluso desde atrás, es difícil acercarse a él. Imagina cada situación, tiene mucho cuidado y puede actuar con rapidez. Entonces, ¿cómo lo hace?
Los entomólogos han descubierto que las alas traseras de la mosca degeneran en un par de varillas de equilibrio. Cuando vuela, la barra de equilibrio vibra mecánicamente a una determinada frecuencia, lo que puede ajustar la dirección del movimiento del ala y es un navegador para mantener la mosca equilibrada. Basándose en este principio, los científicos han desarrollado una nueva generación de navegadores: giroscopios de vibración, que mejoran enormemente el rendimiento de vuelo de la aeronave, permitiendo que la aeronave detenga automáticamente los peligrosos vuelos de vuelco y restablezca automáticamente el equilibrio cuando el cuerpo de la aeronave se inclina fuertemente, incluso si Esto es cuando el avión realiza el giro brusco más complejo. El ojo compuesto de la mosca contiene 4.000 ojos individuales que pueden generar imágenes de forma independiente, lo que permite una visión clara de los objetos en casi 360 grados. Inspirándose en el ojo de la mosca, la gente creó una cámara con ojo de mosca compuesta por 1329 lentes pequeñas, que pueden tomar 1329 fotografías de alta resolución a la vez. Es ampliamente utilizado en los campos militar, médico, de aviación y aeroespacial. Las moscas tienen un sentido del olfato especialmente sensible y pueden analizar rápidamente decenas de olores y reaccionar inmediatamente. Basándose en la estructura del órgano olfativo de la mosca, los científicos convirtieron varias reacciones químicas en pulsos eléctricos para crear un pequeño analizador de gas muy sensible, que se usa ampliamente en naves espaciales, submarinos, minas, etc. para detectar componentes de gas, lo que facilita la investigación y producción científica. Más seguro y fiable.
Abejas
Un panal se compone de pequeñas colmenas hexagonales cuidadosamente dispuestas, y la parte inferior de cada pequeña colmena se compone de tres formas de diamantes idénticas. Estas estructuras son exactamente las mismas que las calculadas con precisión por los matemáticos modernos: un rombo con un ángulo obtuso de 109 028' y un ángulo agudo de 70032'. Son las estructuras que más ahorran material y su gran capacidad sorprende a muchos expertos ya que son muy resistentes. La gente imita su estructura y utiliza diversos materiales para fabricar paneles estructurales tipo sándwich alveolar. Este panel estructural tiene alta resistencia, peso ligero y no es fácil de conducir el sonido y el calor. Son materiales ideales para la fabricación de transbordadores espaciales, naves espaciales y satélites. Los polarizadores sensibles a la dirección de la luz polarizada están dispuestos uno al lado del otro en cada ojo del ojo compuesto de la abeja y pueden ser posicionados con precisión por el sol.
Basándose en este principio, los científicos han desarrollado con éxito navegadores de luz polarizada, que se utilizan ampliamente en la navegación.
Moscas, luciérnagas, peces eléctricos, medusas, ver más abajo para más detalles.
Quinto: Chupa pulpo~
La biomimética es la ciencia de imitar las habilidades especiales de los seres vivos y utilizar los principios estructurales y funcionales de los seres vivos para desarrollar maquinaria o diversas tecnologías nuevas. Según la leyenda, Lu Ban, un famoso artesano de la antigua China, se cortó la mano mientras talaba árboles en las montañas. Se preguntó cómo una brizna de hierba podía ser tan poderosa. Después de una cuidadosa observación, descubrió que había muchos dientes afilados en los bordes de las hojas de la hierba de seda. Entonces Luban inventó la sierra para trabajar la madera. Se especula que la invención de los antiguos barcos de madera se inspiró en el movimiento de los peces. En el proceso de invención de los aviones, la gente también aprendió muchos conocimientos útiles del vuelo de insectos y pájaros.
Ahora, los científicos buscan inspiración y respuestas en el mundo biológico a muchos problemas científicos como la orientación, la navegación, la exploración, la conversión de energía, el procesamiento de información, la biosíntesis, la mecánica estructural y la mecánica de fluidos.
Moscas y naves espaciales
Las molestas moscas parecen no tener nada que ver con la gran industria aeroespacial, pero la biónica las une estrechamente.
Las moscas son conocidas como "cosas malolientes". Se pueden encontrar en todas partes y tienen mal olor. Las moscas tienen un sentido del olfato especialmente sensible y pueden percibir olores a miles de metros de distancia. Pero las moscas no tienen "nariz". ¿De qué depende para actuar como sentido del olfato? Resulta que los receptores olfativos de la "nariz" de la mosca están distribuidos en un par de antenas en la cabeza.
Cada "nariz" tiene sólo una "fosa nasal" conectada con el mundo exterior, que contiene cientos de células nerviosas olfativas. Si un olor ingresa a las fosas nasales, estos nervios convierten inmediatamente el estímulo del olor en impulsos eléctricos nerviosos que se envían al cerebro. El cerebro puede diferenciar entre diferentes sustancias olfativas en función de los diferentes impulsos eléctricos neuronales que producen. Por tanto, las antenas de la mosca actúan como un sensible analizador de gases.
Inspirándose en esto, la biónica imitó con éxito un pequeño analizador de gases muy peculiar basado en la estructura y función del órgano olfativo de la mosca. La sonda de este instrumento no es de metal sino de una mosca viva. Se inserta un microelectrodo muy fino en el nervio olfatorio de la mosca y la señal eléctrica del nervio guiado se amplifica mediante un circuito electrónico y se envía al analizador que puede hacer sonar una alarma tan pronto como detecta una señal de sustancias olorosas. Este instrumento ha sido instalado en la cabina de la nave espacial para detectar la composición del gas en la cabina.
Este pequeño analizador de gases también puede medir gases nocivos en submarinos y minas. Este principio también se puede utilizar para mejorar el dispositivo de entrada de la computadora y el principio estructural del analizador cromatógrafo de gases.
De las luciérnagas a la luz artificial
Desde que el hombre inventó la luz eléctrica, la vida se ha vuelto más cómoda y rica. Pero las luces eléctricas sólo pueden convertir una pequeña parte de la energía eléctrica en luz visible, y la mayor parte del resto se desperdicia en forma de energía térmica. Los rayos de calor de las luces eléctricas son perjudiciales para los ojos humanos. Entonces, ¿existe una fuente de luz que solo emita luz pero no genere calor? El ser humano ha vuelto a centrar su atención en la naturaleza.
En la naturaleza, muchos organismos pueden emitir luz, como bacterias, hongos, gusanos, moluscos, crustáceos, insectos y peces, etc., y la luz que emiten estos animales no produce calor, por lo que es También llamada "luz fría".
Entre los muchos animales luminosos, las luciérnagas son uno de ellos. Hay aproximadamente 65.438+0.500 especies de luciérnagas. Los colores de su luz fría varían del amarillo verdoso al naranja, y el brillo de su luz también es diferente. Las luciérnagas emiten luz fría, que no sólo tiene una alta eficiencia luminosa, sino que también es generalmente más suave, adecuada para el ojo humano y tiene una intensidad luminosa relativamente alta. Por tanto, la bioluminiscencia es una fuente de luz ideal para los humanos.
Los científicos descubrieron que el dispositivo emisor de luz de las luciérnagas se encuentra en el abdomen. Este emisor de luz consta de tres partes: una capa luminiscente, una capa transparente y una capa reflectante. La capa luminiscente contiene miles de células luminiscentes, todas las cuales contienen luciferina y luciferasa. Bajo la acción de la luciferasa, la luciferina se combina con la oxidación para emitir fluorescencia con la participación de agua intracelular. El brillo de las luciérnagas es esencialmente el proceso de convertir la energía química en energía luminosa.
Ya en la década de 1940, la gente creó lámparas fluorescentes basadas en investigaciones con luciérnagas, que cambiaron en gran medida la fuente de iluminación humana. En los últimos años, los científicos primero aislaron luciferina pura de luciérnagas, luego aislaron luciferasa y luego sintetizaron luciferina artificialmente mediante métodos químicos. Una fuente de luz biológica compuesta de luciferina, luciferasa, ATP (trifosfato de adenosina) y agua puede utilizarse como linterna en minas llenas de gases explosivos. Dado que este tipo de lámpara no tiene fuente de alimentación y no genera un campo magnético, puede usarse para limpiar minas terrestres magnéticas bajo la iluminación de fuentes de luz biológicas.
Ahora, las personas pueden obtener luz fría similar a la bioluminiscencia para iluminación de seguridad mezclando algunos productos químicos.
Peces eléctricos y baterías de voltios
Muchas criaturas en la naturaleza pueden generar electricidad, y solo hay más de 500 especies de peces. La gente llama a estos peces que pueden descargar electricidad "peces eléctricos".
Los distintos peces eléctricos tienen diferentes técnicas de descarga. Las rayas eléctricas, los bagres y las anguilas tienen la mayor capacidad de descarga. Los torpedos de tamaño mediano pueden producir alrededor de 70 voltios, mientras que los torpedos africanos pueden producir hasta 220 voltios; el bagre eléctrico africano puede producir 350 voltios y las anguilas eléctricas pueden producir 500 voltios; Existe una anguila eléctrica sudamericana que puede generar voltajes de hasta 880 voltios y es conocida como la campeona de las descargas eléctricas. Se dice que mata animales grandes como los caballos.
¿Cuál es el secreto de la descarga eléctrica del pez? A través de investigaciones anatómicas sobre peces eléctricos, finalmente se descubrió que hay un órgano peculiar de generación de energía en el pez eléctrico.
Estos generadores están formados por muchas células translúcidas en forma de disco llamadas electroplacas o electroplacas. Debido a los diferentes tipos de peces eléctricos, la forma, posición y número de las placas eléctricas del generador también son diferentes. El generador de la anguila eléctrica es prismático y está ubicado en los músculos a ambos lados de la columna de la cola; el generador del torpedo tiene forma de riñón plano, está dispuesto a ambos lados de la línea media del cuerpo y tiene 2 millones de placas eléctricas. El generador eléctrico del bagre se origina en una especie de glándula situada entre la piel y los músculos y tiene alrededor de 5 millones de placas eléctricas. El voltaje generado por una sola placa es muy débil, pero debido a que hay muchas placas, el voltaje generado es muy grande.
Las extraordinarias habilidades de los peces eléctricos han despertado un gran interés. A principios del siglo XIX, el físico italiano Volta diseñó la batería voltaica más antigua del mundo basada en el órgano generador de energía del pez eléctrico. Debido a que este tipo de batería está diseñada sobre la base del generador natural del pez eléctrico, la investigación sobre el pez eléctrico, llamado "órgano eléctrico artificial", también ha dado a la gente esta iluminación: si el órgano generador de energía del pez eléctrico puede funcionar con éxito imitado, entonces puede resolverse fácilmente y eficazmente los problemas de energía de barcos y submarinos.
Las orejas de las medusas orientadas al viento
"Las golondrinas vuelan bajo antes de la lluvia, las cigarras cantan y el cielo se aclara bajo la lluvia". El clima. Todos los pescadores de la costa saben que los peces y medusas que viven a lo largo de la costa nadan hacia el mar en grupos, lo que indica que se avecina una tormenta.
La medusa, también conocida como medusa, es un antiguo celenterado que flotaba en el océano hace ya 500 millones de años. Este animal inferior tiene el instinto de predecir tormentas y nadará hasta el mar para refugiarse ante cada aviso de tormenta.
Resulta que en el océano azul, las ondas infrasonidas (con una frecuencia de 8 a 13 veces por segundo) generadas por la fricción entre el aire y las olas son siempre el preludio de los avisos de tormenta. Este tipo de onda infrasónica es inaudible para el oído humano, pero las medusas pequeñas son muy sensibles. Bionics ha descubierto que hay un mango delgado en la cavidad auditiva de las medusas, una pequeña bola en el mango y una pequeña piedra auditiva dentro de la bola. Cuando el infrasonido previo a una tormenta golpea las piedras auditivas en los oídos de la medusa, las piedras estimulan los receptores nerviosos en las paredes de las bolas, por lo que la medusa escucha el estruendo de la tormenta que se aproxima.
Bionics imita la estructura y función de las orejas de las medusas y diseña predictores de tormentas para las orejas de las medusas, que simulan con precisión los órganos de las medusas que detectan el infrasonido. Este instrumento está instalado en la cubierta delantera del barco. Cuando recibe las ondas infrasonidas de la tormenta, puede detener automáticamente la rotación de la bocina de 360°. La dirección que apunta es la dirección de la tormenta. La lectura del indicador muestra la intensidad de la tormenta. Este tipo de pronosticador puede predecir tormentas con 15 horas de antelación, lo que tiene gran importancia para la seguridad de la navegación y la pesca. Pequeña tortuga en la parte trasera - torreta giratoria del tanque
La naturaleza es la maestra de la humanidad.