¿Qué inspiración obtienen las personas de los murciélagos?
En este momento, la gente pensará en algunos fenómenos en los animales, que los humanos conocen desde hace mucho tiempo, pero a los que no han prestado atención. Por ejemplo, en una noche de verano con murciélagos, todo está en silencio, pero hay un noctua que huye presa del pánico en el cielo, bate desesperadamente sus alas, da vueltas y de repente se pone boca abajo. ¿Qué pasó?
Resulta que el enemigo natural de Noctuidae: ¡los murciélagos también vinieron con nosotros! Batió sus alas de color negro grisáceo, presionó con fuerza y abrió su boca codiciosa...
La guerra biológica, emocionante y que invita a la reflexión, mencionada anteriormente es un fenómeno observado a menudo por los biofísicos.
Los murciélagos rara vez salen durante el día, pero salen a alimentarse por la noche cuando la visibilidad es extremadamente pobre. ¿Cómo captura los alimentos de forma flexible y precisa durante la noche? Especialmente cuando los humanos descubrieron que los murciélagos tienen mala visión y, en cierto sentido, son ciegos, se vuelve aún más difícil imaginar cómo los murciélagos detectan a sus presas y miden con precisión la dirección y distancia de las presas. Entonces, alguien realizó experimentos con murciélagos. Le quitaron el sentido del olfato y la visión débil al murciélago, ataron algunas cuerdas en una habitación, colgaron muchas campanas en las cuerdas y luego dejaron que los murciélagos que habían perdido la visión y el olfato volaran en la habitación. Sorprendentemente, no sonó ninguna campana y los murciélagos pudieron volar libremente por la casa sin chocar con ningún obstáculo.
Sorprendentemente, la garganta de los murciélagos emite potentes ondas ultrasónicas. Cuando las ondas ultrasónicas rebotan en los objetos, las orejas grandes y el oído interno del murciélago son las mejores "antenas" y "receptores". Tras recibir el "eco", podremos no sólo identificar la orientación y distancia del objeto, sino también el tamaño del mismo, e incluso distinguir comida, enemigos u obstáculos insalvables.
Como todos sabemos, los submarinos cuentan con un sistema de “sonar” cuando navegan bajo el agua. Utiliza "sonar" para detectar la dirección y posición de los buques de guerra enemigos para lanzar ataques. El sistema de "ecolocalización" de amplitudes de los murciélagos es muy similar al "sonar" de un submarino. "Sonar" es la transliteración de la abreviatura inglesa SONAR, que significa "navegación y alcance acústicos". Pero el "sonar" del murciélago está vivo y es mucho más sensible que el "sonar" artificial. Esto sigue siendo un tema de investigación en biónica.
En particular, el "sonar" natural de los murciélagos puede capturar y distinguir 250 "ecos" (es decir, objetivos) en 1 segundo. La capacidad de los nuevos radares modernos de alta tecnología para capturar y distinguir objetivos (aviones). No es más que de esta manera.
También cabe señalar que la capacidad antiinterferencia natural del “sonar” de los murciélagos es muy fuerte. Incluso si la gente intentara crear un ruido de interferencia que sea unas cien o doscientas veces más fuerte que las ondas ultrasónicas emitidas por los murciélagos, es imposible interferir con el seguimiento y la persecución efectivos de los objetivos por parte de los murciélagos. Esto es algo que los sonares artificiales modernos no pueden lograr. Además, el "sonar" natural de los murciélagos sólo pesa unos pocos gramos como máximo. Su tamaño compacto sorprende a los diseñadores de "sonares" o "radares" más pesados que pesan cientos de kilogramos.
Como los murciélagos tienen un sonar natural, pueden capturar más de una docena de mosquitos por segundo en una noche oscura. Por esta razón, algunas personas llaman a los murciélagos "sonar viviente". Algunos lo llaman "radar viviente".
Los biólogos estudiaron este extraño fenómeno y descubrieron que los murciélagos emiten de forma intermitente sonidos inaudibles para el oído humano cuando vuelan. La frecuencia de este sonido es de 25.000 a 70.000 Hz, mientras que la frecuencia del sonido que los humanos pueden oír es de 16.000 a 20.000 Hz. La amplitud promedio de las llamadas de los murciélagos es de aproximadamente 30 veces por segundo, y cuando se acerca a un objetivo, la llamada es de aproximadamente 60 veces por segundo. Las ondas sonoras emitidas se reflejan cuando golpean los objetos circundantes. Los murciélagos tienen un oído muy sensible y pueden recibir con precisión las ondas sonoras reflejadas y determinar la distancia, dirección y naturaleza de las ondas sonoras reflejadas. De esta manera, los murciélagos no sólo pueden abalanzarse sobre sus presas con precisión, sino también evitar diversos obstáculos. ...La capacidad de los murciélagos para buscar, detectar y localizar objetivos distantes es profundamente inspiradora. Obviamente, siempre que encontremos una sustancia que se refleje rápidamente y fabriquemos un dispositivo que pueda emitir y recibir esta sustancia, podremos lograr ver y escuchar más allá del horizonte. Se descubrió que tanto las ondas de luz como las ondas de sonido tienen esta propiedad, pero debido a que la distancia de detección a alcanzar es larga y la velocidad de las ondas de sonido es demasiado lenta, no solo el error es grande, sino que la respuesta es lenta. La velocidad de vuelo de un avión puede superar el doble de la velocidad del sonido, lo que significa que la onda sonora no se ha reflejado y el avión ha llegado. Aunque la velocidad de las ondas de luz es muy rápida, superando la velocidad del sonido 800.000 veces, las ondas de luz se ven muy afectadas por las condiciones meteorológicas y se detendrán cuando encuentren nubes. Ninguna de ellas puede satisfacer las necesidades.
Más tarde, la gente descubrió que las ondas de radio son el material más ideal. Tienen la velocidad de las ondas de luz, pueden atravesar las nubes y la niebla y pueden reflejarse en objetivos. La velocidad de las ondas de radio en el aire es la misma que la velocidad de la luz y no se ve afectada por el clima. Tiene la capacidad de atravesar nubes y niebla, y puede funcionar en condiciones climáticas adversas o de noche. Siempre que se desarrolle un dispositivo que pueda transmitir y recibir ondas de radio, se podrá lograr ver y escuchar más allá de la línea de visión.
El nombre en inglés de este equipo que completa tareas de búsqueda y detección mediante la transmisión y recepción de ondas de radio es RADAR. El nombre completo original es "radiogoniometría y alcance", que se traduce al chino como radar.
En 1864, el físico británico Maxwell propuso la teoría de que la luz y las ondas de radio son ondas electromagnéticas, y concluyó que la velocidad de propagación de las ondas de radio es la misma que la velocidad de propagación de la luz.
En 1888, el físico alemán Hertz utilizó la descarga de chispa oscilante de electrodos para obtener ondas de radio, lo que demostró la teoría de Maxwell. Sin embargo, Hertz creía que las ondas de radio no podían usarse para las comunicaciones y otros aspectos.
En 1895, el ruso Popov inventó un instrumento que podía recibir ondas de radio y descubrió el reflejo de las ondas de radio en los barcos, lo que demostró que las ondas de radio podían usarse para encontrar objetivos invisibles para el ojo humano.
En 1904, el inventor alemán Christian? Hueers Mayer experimentó con un radar primitivo en el laboratorio y obtuvo una patente para el diseño del radar, pero el alcance de detección de este radar primitivo no alcanzaba el alcance del localizador sónico.
De esta manera, aunque el radar no logró resultados de aplicación práctica antes del final de la Primera Guerra Mundial, la demanda de radar por parte de la humanidad y el progreso tecnológico han dejado a la humanidad a sólo un paso de fabricar un radar real.
La actitud de los japoneses es lo más inolvidable del desarrollo inicial del radar en varios países. La base técnica de Japón para desarrollar radares es relativamente débil, e incluso se puede decir que no comprende el radar. Pero Japón también tuvo la oportunidad de fabricar tecnología de radar, pero debido a la ignorancia de los japoneses, no aprovecharon esta oportunidad.
En 1930, aunque la tecnología para fabricar radares había logrado un gran avance, todavía se encontraba en el período de transición de la experimentación a la practicidad. En ese momento, un científico electrónico estadounidense llamado Spich quería vender el "Detector de ondas electromagnéticas", un prototipo de radar que inventó y probó con éxito, a la Armada japonesa por 300.000 dólares. Aunque este equipo es de gran tamaño y su rendimiento no es perfecto, contiene la tecnología básica para fabricar radares. Si los japoneses consiguieran este instrumento, podrían desarrollar rápidamente un práctico radar militar.
En aquella época, los japoneses no sabían mucho sobre radar, especialmente sobre la importancia militar del radar. Lo que fue difícil de aceptar para el ejército japonés fue que el radar usaba coordenadas polares en lugar de coordenadas de doble eje X e Y para determinar la orientación. Les resulta difícil creer que este tipo corpulento pueda encontrar objetivos a larga distancia utilizando ondas electromagnéticas emitidas desde un punto, mientras mide la dirección y la distancia del objetivo. Pero finalmente pagaron 654,38 millones de dólares por el instrumento, sin saber si realmente era útil. Pero Spitz se negó a aceptar el precio. Mientras los japoneses negociaban con Spitz, el ejército estadounidense se interesó en el invento de Spitz y previó el valor militar del instrumento y el daño que causaría si lo compraran los japoneses. El ejército estadounidense no solo compró equipos voluminosos al precio de venta de Spitz, sino que también prohibió a Spitz contactar a los japoneses, lo que hizo que los japoneses tardaran al menos 10 años en construir el radar. Hasta el estallido de la Guerra del Pacífico, los estadounidenses habían equipado sus buques de guerra con una gran cantidad de radares para localizar y rastrear los buques de guerra japoneses. La Armada japonesa aún no sabía qué era un radar.