Innovación animal y diseño creativo

Un pequeño y extraño analizador de gases fue copiado con éxito de una molesta mosca. Se ha instalado en la cabina de la nave espacial para detectar la composición del gas en la cabina.

2. De las luciérnagas a la luz artificial;

3. Pescado eléctrico y baterías de voltios;

4. La oreja de barlovento de la medusa imita la estructura y función de la oreja de medusa, y el pronosticador de tormentas de oreja de medusa está diseñado, que puede predecir tormentas con 15 horas de anticipación, lo cual es de gran importancia para la seguridad de la navegación y la pesca.

5. Basándose en el principio visual de los ojos de rana, la gente ha desarrollado con éxito un ojo de rana electrónico. Este ojo de rana electrónico puede identificar objetos de formas específicas con tanta precisión como los ojos de rana reales. Después de instalar ojos de rana electrónicos en el sistema de radar, la capacidad antiinterferente del radar mejora considerablemente. Este sistema de radar puede identificar de forma rápida y precisa aviones, barcos y misiles de formas específicas. En particular, puede distinguir misiles reales y falsos para evitar que los falsos se confundan con los reales.

Los ojos de rana electrónicos también se utilizan mucho en aeropuertos y arterias de tráfico. En el aeropuerto, puede monitorear el despegue y aterrizaje de los aviones, y si detecta que el avión está a punto de colisionar, alertará a la policía a tiempo. En las carreteras principales, los vehículos pueden dirigirse para evitar colisiones.

6. Basándose en el principio del localizador ultrasónico de murciélagos, la gente también imitó al "Pathfinder" para ciegos. Este Pathfinder está equipado con un transmisor ultrasónico que las personas ciegas pueden utilizar para encontrar postes telefónicos, escalones, personas en puentes, etc. Hoy en día también se fabrican "gafas ultrasónicas" con funciones similares.

7. Al simular el mecanismo fotosintético incompleto de las cianobacterias, se diseña un dispositivo de fotólisis biónica para obtener una gran cantidad de hidrógeno.

8. A partir de investigaciones sobre el sistema músculo esquelético humano y el control bioeléctrico, se reprodujo un potenciador de la fuerza humana: la máquina para caminar.

9. Los ganchos de las grullas modernas se originaron a partir de las garras de muchos animales.

10. El techo ondulado imita las escamas de los animales.

11. Las paletas imitan las aletas de un pez.

12. Cortar el brazo de la mantis o cortar la hierba.

13. Xanthium se inspiró y se inventó el velcro.

14. Las langostas con un agudo sentido del olfato proporcionan ideas para fabricar detectores de olores.

15. Los dedos de los pies de Gecko ofrecen perspectivas alentadoras para fabricar cinta adhesiva reutilizable.

16. Los coloides formados por los mariscos y sus proteínas son tan fuertes que podrían usarse en todo, desde suturas quirúrgicas hasta reparaciones de barcos.

17. Las cápsulas de los cebos de calamar y torpedo pueden secretar líquido negro. Cuando se encuentra en peligro, libera este líquido negro para engañar a los atacantes y hacer que muerdan el cebo. Los diseñadores de submarinos imitaron esta función del calamar y los lectores diseñaron señuelos para torpedos. El señuelo de torpedo es como un submarino de bolsillo que puede navegar a la misma velocidad que el rumbo original del submarino y también puede simular ruido, latidos en espiral, señales de sonido y cambios de tono Doppler. Es esta actuación vívida la que hace que sea difícil saber si el submarino enemigo o el torpedo atacado es real o falso y, en última instancia, permite que el submarino escape.

18. Las arañas y las armaduras Los biólogos han descubierto que la seda de araña es cinco veces más resistente que el alambre de acero del mismo volumen. Inspirándose en esto, una empresa de tecnología de Cambridge, Reino Unido, está intentando crear fibras de alta resistencia similares a la seda de araña. Los materiales compuestos fabricados a partir de esta fibra se pueden utilizar como materiales estructurales para chalecos antibalas, vehículos antibalas, tanques y vehículos blindados.

19. Las jirafas y las “jirafas” Las jirafas son actualmente los animales más altos del mundo. La distancia entre el cerebro y el corazón es de unos 3 metros, y la sangre se envía al cerebro con una presión arterial de hasta 160 ~ 260 mmHg. El análisis general cree que cuando una jirafa baja la cabeza para beber agua, el cerebro está más bajo que el corazón y una gran cantidad de sangre fluirá hacia el cerebro, lo que hará que la presión arterial aumente aún más, por lo que la jirafa morirá. enfermedades como congestión cerebral o rotura de vasos sanguíneos al beber agua. Pero la piel gruesa de la jirafa une fuertemente los vasos sanguíneos, lo que limita la presión arterial. Los diseñadores de aviones y biólogos de la aviación han diseñado un novedoso "traje antigravedad" basado en los principios de la piel de jirafa, solucionando así el dolor causado por la isquemia cerebral cuando los pilotos de aviones de combate de ultra alta velocidad aceleran repentinamente para ascender. Hay un dispositivo en este "traje antigravedad" que puede comprimir el aire cuando el avión acelera y también puede producir la presión correspondiente en los vasos sanguíneos, que es mejor que la piel gruesa de una jirafa.

20. El "efecto espalda de ballena" entre ballenas y submarinos Los submarinos nucleares contemporáneos pueden sumergirse bajo el hielo durante mucho tiempo, pero si lanzan misiles bajo el hielo, deben atravesar el hielo y salir a la superficie. , que encuentra problemas mecánicos. Los expertos en buceo se inspiran en el hecho de que las ballenas atraviesan el hielo cada 10 minutos para respirar. En términos de la brazola de la plataforma de mando sobresaliente y la superestructura en la parte superior del submarino, mejoraron la resistencia del material y simularon el lomo de una ballena, logrando verdaderamente el "efecto de lomo de ballena" al romper el hielo.

21. Mariposas y satélites con sistemas de control de temperatura viajan en el espacio. Cuando son fuertemente irradiados por la luz solar, la temperatura del satélite alcanzará los 200 grados Celsius en el área de sombra, la temperatura del satélite descenderá a aproximadamente -200 grados Celsius, lo que fácilmente puede quemar o congelar los instrumentos de precisión; en el satélite. Esto alguna vez causó un gran dolor de cabeza a los científicos aeroespaciales. Más tarde, la gente se inspiró en las mariposas. Resulta que la superficie del cuerpo de la mariposa tiene una capa de pequeñas escamas que regulan la temperatura corporal. Siempre que la temperatura aumenta y el sol brilla directamente, las escamas se abren automáticamente para reducir el ángulo de radiación del sol, reduciendo así la absorción de energía térmica solar; cuando la temperatura exterior baja, las escamas se cierran automáticamente cerca de la superficie del cuerpo, permitiendo que la luz solar directa llegue; llegar a la balanza, reduciendo así la absorción de energía térmica solar. La temperatura corporal se controla dentro del rango normal.

Después de la investigación, los científicos diseñaron un sistema de control de temperatura similar a las escamas de mariposa para satélites terrestres artificiales.

Estos son:

Los biólogos han estudiado la seda de araña para crear hilos de seda de alta calidad, paracaídas resistentes a desgarros y cables de alta resistencia para puentes colgantes temporales. Los barcos y submarinos están modelados a partir de peces y delfines.

Los misiles Sidewinder y otras armas modernas desarrolladas por científicos imitan la función de "ojos calientes" de las serpientes y sus lenguas, que están dispuestas como dispositivos de cámara con una capacidad natural de detección de infrarrojos.

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.

Las termitas no sólo usan adhesivo para construir sus montículos, sino que también rocían el adhesivo sobre sus enemigos a través de pequeños tubos en sus cabezas. Entonces la gente fabricó un arma funcional basándose en el mismo principio: un caparazón de goma seca.

La Fuerza Aérea de EE. UU. ha desarrollado un sensor térmico en miniatura utilizando la función "ojo de calor" del Viper.

Los técnicos textiles chinos se basaron en los principios de la biónica y la estructura del pelaje de los animales terrestres para diseñar un tejido térmico de barril pequeño que es resistente al viento y conductor de la humedad.

Basándose en el principio de que la mejilla de un Sidewinder puede sentir un cambio de temperatura de 0,001°C, los humanos inventaron el misil Sidewinder de seguimiento y persecución. Los humanos también diseñaron el sapo apisonador 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. Los científicos fabricaron las primeras máscaras antigás del mundo basándose en la capacidad única de detección de veneno del hocico del jabalí.

1. Palacio esférico: un nido redondo hábilmente tejido por el pájaro cálido africano con su pico y sus patas. Comienza con un soporte circular al que se le da forma de bola y luego se cuelga de la rama de un árbol.

2. Estructura ligera estable: El nido en forma de caja construido por Tian Feng es muy delicado. Aunque es una estructura liviana, tiene una estabilidad increíble.

3. Vinculación perfecta: Los nidos de las hormigas tejedoras están hechos de hojas. Sus larvas escupen adhesivo y son "botellas de pegamento" ideales.

4. Residencia de torre redonda en el árbol: La residencia de una bandada de pájaros parece un montón de leña balanceándose en el árbol, pero su estructura es muy fuerte y puede durar décadas, a menudo hasta el árbol. está aplastado Roto.

5. "Estufa" en las ramas: Los nidos de los pájaros están hechos de tierra y suelen colocarse sobre ramas relativamente estables. El nido de un pájaro requiere alrededor de 2.500 granos de arcilla, toda la cual es recogida por los horneros en sus picos.

6. Construcción de plataformas: Las abejas tropicales sin aguijón utilizan cera de abejas para construir colmenas. Las colmenas se apilan y combinan, normalmente con 40 pisos. Parecen naves espaciales de la película "Star Wars" y tienen capacidad para más de 654,38 millones de "residentes".

7. Castillo climatizado: Las termitas pueden aumentar la temperatura de su nido a través de un increíble sistema de conductos, enfriándolo durante el día y calentándolo por la noche.

Las medusas están compuestas casi en su totalidad por agua, y el agua de sus cuerpos representa en realidad el 98%. Entre las moléculas que componen su cuerpo hay una gran cantidad de líquido, del que se puede obtener un pegamento polimérico de uso diario.

Lu Ban, un famoso artesano de la antigua China, se cortó la mano mientras talaba un árbol 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.

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. Se ha replicado con éxito un pequeño analizador de gases muy extraño. Este instrumento ha sido instalado en la cabina de la nave espacial para detectar la composición del gas en la cabina. 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.

Ya en la década de 1940, la gente creó lámparas fluorescentes basándose en investigaciones sobre luciérnagas. 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.

A principios del siglo XIX, el físico italiano Volta diseñó la batería voltaica más antigua del mundo basada en el órgano generador de energía de un pez eléctrico. Debido a que este tipo de batería está diseñada basándose en el generador natural de peces eléctricos, se llama "órgano eléctrico artificial".

El edificio de gran envergadura y delgada carcasa que imita la concha y las columnas que imitan la estructura femoral son No sólo se pueden eliminar zonas de tensión especialmente concentradas y se pueden soportar cargas máximas con la mínima cantidad de material de construcción. En el ejército, se imita la estructura de surcos de la piel de delfín y se aplican bolsas artificiales de piel de delfín al casco para reducir el tráfico de navegación y aumentar la velocidad;

Después de comprender la estructura química de la feromona sexual del bosque plaga de la polilla gitana, se sintetizó una feromona sintética. Un compuesto orgánico similar puede atrapar y matar insectos macho en trampas para insectos de campo en cantidades tan bajas como una millonésima de microgramo.

¿Cuáles son algunas cosas inventadas basadas en animales?

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Hay muchas cosas inventadas a base de animales, como el radar inventado a base de murciélagos, las armas antibalas inventadas a base de escarabajos, los ojos de rana electrónicos inspirados en los ojos de rana, y A Batería de voltios inspirada en peces eléctricos y un avión construido utilizando los principios de vuelo de las aves.

Hay muchas cosas inventadas basadas en animales, como el radar. El radar moderno fue diseñado por científicos basándose en murciélagos. Los murciélagos no dependen de sus ojos para determinar la dirección. Los murciélagos emiten ondas ultrasónicas durante el vuelo y pueden detectar ondas ultrasónicas reflejadas por obstáculos. Los antiguos inventaron el casco imitando la forma de un pez, y fabricaron remos y remos individuales imitando las aletas pectorales y caudales del pez. Los aviones se fabrican a partir de los principios del vuelo de las aves. Los tanques, basándose en el principio de las balas de cañón y los movimientos de las tortugas que transportan tortugas, los humanos inventaron tanques con caparazones duros y torretas giratorias. Los submarinos, basándose en el principio de los peces nadando en el agua, los humanos aprendieron a nadar e inventaron los submarinos. Sierras, los humanos inventaron las sierras basándose en los bordes dentados de las hojas de las plantas. Los ojos de las palomas pueden distinguir entre amigos y enemigos, y los monitores artificiales pueden monitorear aviones y misiles. Las armas antibalas se inventaron a partir de escarabajos. Inspirándose en los peces eléctricos, se inventó la batería de voltios. Los ojos de rana electrónicos se inventaron basándose en el principio visual de los ojos de rana. Los ojos de rana electrónicos pueden identificar objetos de formas específicas con tanta precisión como los ojos de rana reales. Después de instalar ojos de rana electrónicos en el sistema de radar, la capacidad antiinterferente del radar mejora considerablemente.

En términos generales, la invención es el proceso y resultado de utilizar las leyes de la naturaleza para resolver problemas únicos en el campo técnico y proponer soluciones y medidas innovadoras. Los productos se inventan para satisfacer las necesidades diarias de las personas. Los resultados de la presente invención proporcionan un modelo sin precedentes de un objeto natural artificial o proporcionan nuevas tecnologías y métodos de procesamiento y fabricación. La innovación y transformación de maquinaria, equipos, instrumentos y diversos bienes de consumo, así como las técnicas de fabricación, procesos de producción y métodos de detección y control relacionados, son todos inventos y creaciones.

En el ámbito de la propiedad intelectual, invención se refiere a uno de los tipos de patentes de invenciones y creaciones protegidas por la ley de patentes, y se refiere a nuevas soluciones técnicas propuestas para productos, métodos o sus mejoras. Las invenciones en el ámbito de las patentes tienen sus objetos u objetivos de protección específicos.

Datos ampliados:

Los animales se dividen en seis niveles principales, a saber, filo, clase, orden, familia, género y especie. Los primeros animales de la Tierra se originaron en el océano. Después de un largo período geológico, los primeros animales marinos evolucionaron gradualmente en diversas ramas, enriqueciendo las primeras formas de vida de la Tierra. Los animales prehistóricos aparecieron antes que los humanos y prosperaron en sus respectivas actividades.

Los científicos dividen los animales conocidos existentes en invertebrados y vertebrados. Los científicos han identificado más de 46.900 especies de vertebrados. Incluyendo peces como la carpa y la corvina amarilla, reptiles como serpientes y lagartos, anfibios como ranas y salamandras gigantes, aves y mamíferos como el panda rojo.

Los científicos también han descubierto más de 65.438+300.000 especies de invertebrados. La mayoría de estos animales son insectos, la mayoría de los cuales son escarabajos. Las babosas, las lombrices de tierra, los calamares, las ostras, las estrellas de mar rojas, las medusas, las arañas, los corales, los radiolarios, las lombrices intestinales, las tenias del cerdo, las lombrices, los caracoles y las babosas son todos invertebrados.

¿Cuáles son algunos diseños biónicos inspirados en animales?

¿Qué es el diseño biónico?

Desde la antigüedad, la naturaleza ha sido fuente de diversos principios científicos y tecnológicos y de los principales inventos de la humanidad. Después de cientos de millones de años de evolución, los seres vivos han desarrollado gradualmente la capacidad de adaptarse a los cambios de la naturaleza. El ser humano utilizó sus capacidades de observación, pensamiento y diseño para comenzar a imitar a los seres vivos y crear herramientas para potenciar sus capacidades y su capacidad de luchar contra la naturaleza.

Diseño biónico

Diseño biónico temprano

Con la evolución continua de los seres humanos, el diseño biónico ha existido en la antigua China. Durante el período de primavera y otoño y el período de los Reinos Combatientes, Lu Ban, un artesano del estado de Lu, se inspiró en las hojas dentadas de la hierba que podían cortar la piel e inventó la sierra. Los antiguos también imitaban las aletas pectorales y caudales de los peces para hacer remos y palas, y usaban madera para hacer cascos con forma de pez.

Las hojas de dientes de sierra

En la historia de las civilizaciones extranjeras también han pasado por un proceso similar. Alrededor de 1800, el científico británico y uno de los fundadores de la aerodinámica, Kelly, imitó las formas de huso de Trout y Woodcock y descubrió una estructura aerodinámica con baja resistencia. Una curva de ala también modelada a partir de las alas de un pájaro contribuyó en gran medida al nacimiento de la tecnología de la aviación.

Pruebas aerodinámicas

A través de una investigación detallada y una cuidadosa imitación de los órganos de vuelo de las aves, y basándose en los principios de los mecanismos de vuelo de las aves, la gente finalmente creó un planeador capaz de realizar vuelos tripulados. Durante la Primera Guerra Mundial, la gente se inspiró en los jabalíes que sobrevivieron a las guerras del gas y diseñaron una máscara de gas que imitaba la nariz de un jabalí.

Máscara antigás

Diseño biónico supercientífico

Si bien los humanos evolucionamos constantemente, también renovamos constantemente nuestros conocimientos científicos y tecnológicos, y cada vez son más. y más supercientífico. Todo esto es inseparable de la biónica. El prototipo del robot murciélago BionicFlyingFox es un zorro volador. Con la cooperación de una placa electrónica integrada y un sistema de seguimiento de movimiento externo, el zorro volador artificial puede lograr un vuelo semiautónomo dentro de un espacio específico.

El murciélago robot biónico tiene una membrana elástica en el ala estirada que se extiende hasta sus extremidades traseras. Sus alas miden 228 centímetros de ancho, su cuerpo mide 87 centímetros de largo y su peso total es de sólo 580 gramos.

La membrana del ala especialmente desarrollada está soldada firmemente entre sí en aproximadamente 45.000 puntos y, por lo tanto, es lo suficientemente elástica como para que casi no se formen arrugas, incluso cuando las alas están plegadas. La estructura alveolar puede evitar que las grietas se expandan aún más, permitiendo que la membrana del ala continúe volando incluso si está ligeramente dañada.

Murciélago robot biónico

Murciélago robot biónico

A través del sistema de seguimiento de movimiento, la cámara infrarroja y las instrucciones de control necesarias, las personas pueden planificar la trayectoria de vuelo del murciélago robot. y Controlar manualmente su despegue y aterrizaje.

Murciélagos robot biónicos

Además, Estados Unidos también ha desarrollado famosos perros robot y pequeños insectos robot de reconocimiento.

Insectos robóticos biónicos

Diseño biónico moderno

Las máquinas de murciélagos biónicos y las máquinas de perros biónicos anteriores están muy lejos de nuestras vidas. De hecho, la biónica se puede ver en todas partes de nuestras vidas. Los aviones, los asientos, los zapatos, etc., todos tienen la sombra del diseño biónico.

De hecho, muchos principios del diseño de aviones provienen de la biónica, y las curvas de las alas provienen de las aves. Los científicos han instalado radares en los aviones de los murciélagos y los halcones han desarrollado formas de reducir la resistencia. Los motores a reacción se desarrollaron a partir de calamares y muchos son biónicos de mariposas, moscas, tiburones, etc.

Avión

Hay que decir que el avión está lleno de "criaturas".

Blackbird SR71

Incluso algunas sillas tienen un diseño biónico. El diseño biónico nos aporta herramientas, mientras que el diseño ergonómico es producto del confort y la salud humana. La combinación de ambos aporta a la humanidad una combinación de tecnología y salud. Vimos que la silla de quilla diseñada por la marca de muebles ergonómicos "Li Dabao" es un diseño biónico que combina ergonomía.

Silla de quilla Li Dabao

Silla de quilla Li Dabao

Cuando las personas se sientan durante largos períodos de tiempo y tienen una mala postura, su cintura y columna se apretarán y deformado hasta cierto punto. La silla con forma de columna se basa en la estructura esquelética humana para brindarle apoyo y hacer que su postura sentada sea más saludable y cómoda.

Li Dabao Keel Chair

Li Dabao Keel Chair

En 2005, Vibram lanzó Fivefingers (zapatos Vibram de cinco dedos) por primera vez en Estados Unidos. y Europa. Se le puede llamar una auténtica "segunda piel" y sus dedos personalizados son una imitación de los cinco "dedos" humanos. Los zapatos de cinco dedos no sólo pueden estimular los músculos de la planta y promover la circulación sanguínea, sino que también aumentan la variedad de actividades. Son especialmente adecuados para senderismo, montañismo, fitness y otros deportes. Es el único zapato del mundo que proporciona una alegría infinita al caminar descalzo.

Zapatos de Cinco Dedos

Vivimos en un mundo lleno de creatividad.

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