科學家是怎樣從蝙蝠身上得到啟示發明雷達的

2021-03-06 16:15:08 字數 4824 閱讀 2176

1樓:匿名使用者

科學家通過對海豚游泳阻力小的研究發明了能提高魚雷航速的人工海豚皮;以及模仿袋鼠在沙漠運動形式的無輪汽車(跳躍機)等。

前蘇聯科學院動物研究所的科學家在企鵝的啟示下,他們設計了一種新型汽車--「企鵝」牌極地越野汽車。這種汽車的寬闊的底部,直接貼在雪面上,用輪勺撐動著前進,行駛速度可達50公里/小時。

科學家模仿昆蟲製造了太空機器人。

澳大利亞國立大學的一個科研小組通過對幾種昆蟲的研究,已經研製出一個小型的導航和飛行控制裝置。這種裝置可以用來裝備用於火星考察的小型飛行器。

英國科學家在仿生學啟發下,正在研製一種可以靠尾鰭擺動以s形「游水」的潛艇新式潛艇的主要創新之處是使用了被稱為「象鼻致動器」的裝置。「象鼻」由一組用薄而柔軟的材料做成的軟管組成,模仿肌肉活動,推動鰭的運動。這種新式潛艇可以充當水底掃雷潛艇,用來對付最輕微的聲響或干擾便會引爆的水雷。

令人討厭的蒼蠅,與巨集偉的航天事業似乎風馬牛不相及,但仿生學卻把它們緊密地聯絡起來了。

蒼蠅是聲名狼藉的「逐臭之夫」,凡是腥臭汙穢的地方,都有它們的蹤跡。蒼蠅的嗅覺特別靈敏,遠在幾千米外的氣味也能嗅到。但是蒼蠅並沒有「鼻子」,它靠什麼來充當嗅覺的呢?

原來,蒼蠅的「鼻子」——嗅覺感受器分佈在頭部的一對觸角上。

每個「鼻子」只有一個「鼻孔」與外界相通,內含上百個嗅覺神經細胞。若有氣味進入「鼻孔」,這些神經立即把氣味刺激轉變成神經電脈衝,送往大腦。大腦根據不同氣味物質所產生的神經電脈衝的不同,就可區別出不同氣味的物質。

因此,蒼蠅的觸角像是一臺靈敏的氣體分析儀。

仿生學家由此得到啟發,根據蒼蠅嗅覺器的結構和功能,仿製成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。這種儀器的「探頭」不是金屬,而是活的蒼蠅。就是把非常纖細的微電極插到蒼蠅的嗅覺神經上,將引匯出來的神經電訊號經電子線路放大後,送給分析器;分析器一經發現氣味物質的訊號,便能發出警報。

這種儀器已經被安裝在宇宙飛船的座艙裡,用來檢測艙內氣體的成分。

這種小型氣體分析儀,也可測量潛水艇和礦井裡的有害氣體。利用這種原理,還可用來改進計算機的輸入裝置和有關氣體色層分析儀的結構原理中。

從螢火蟲到人工冷光

自從人類發明了電燈,生活變得方便、豐富多了。但電燈只能將電能的很少一部分轉變成可見光,其餘大部分都以熱能的形式浪費掉了,而且電燈的熱射線有害於人眼。那麼,有沒有隻發光不發熱的光源呢?

人類又把目光投向了大自然。

在自然界中,有許多生物都能發光,如細菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、昆蟲和魚類等,而且這些動物發出的光都不產生熱,所以又被稱為「冷光」。

在眾多的發光動物中,螢火蟲是其中的一類。螢火蟲約有1 500種,它們發出的冷光的顏色有黃綠色、橙色,光的亮度也各不相同。螢火蟲發出冷光不僅具有很高的發光效率,而且發出的冷光一般都很柔和,很適合人類的眼睛,光的強度也比較高。

因此,生物光是一種人類理想的光。

科學家研究發現,螢火蟲的發光器位於腹部。這個發光器由發光層、透明層和反射層三部分組成。發光層擁有幾千個發光細胞,它們都含有熒光素和熒光酶兩種物質。

在熒光酶的作用下,熒光素在細胞內水分的參與下,與氧化合便發出熒光。螢火蟲的發光,實質上是把化學能轉變成光能的過程。

早在40年代,人們根據對螢火蟲的研究,創造了日光燈,使人類的照明光源發生了很大變化。近年來,科學家先是從螢火蟲的發光器中分離出了純熒光素,後來又分離出了熒光酶,接著,又用化學方法人工合成了熒光素。由熒光素、熒光酶、atp(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充滿**性瓦斯的礦井中當閃光燈。

由於這種光沒有電源,不會產生磁場,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作。

現在,人們已能用摻和某些化學物質的方法得到類似生物光的冷光,作為安全照明用。

電魚與伏特電池

自然界中有許多生物都能產生電,僅僅是魚類就有500餘種 。人們將這些能放電的魚,統稱為「電魚」。

各種電魚放電的本領各不相同。放電能力最強的是電鰩、電鯰和電鰻。中等大小的電鰩能產生70伏左右的電壓,而非洲電鰩能產生的電壓高達220伏;非洲電鯰能產生350伏的電壓;電鰻能產生500伏的電壓,有一種南美洲電鰻竟能產生高達880伏的電壓,稱得上電擊冠軍,據說它能擊斃像馬那樣的大動物。

電魚放電的奧祕究竟在**?經過對電魚的解剖研究, 終於發現在電魚體內有一種奇特的發電器官。這些發電器是由許多叫電板或電盤的半透明的盤形細胞構成的。

由於電魚的種類不同,所以發電器的形狀、位置、電板數都不一樣。電鰻的發電器呈稜形,位於尾部脊椎兩側的肌肉中;電鰩的發電器形似扁平的腎臟,排列在身體中線兩側,共有200萬塊電板;電鯰的發電器起源於某種腺體,位於**與肌肉之間,約有500萬塊電板。單個電板產生的電壓很微弱,但由於電板很多,產生的電壓就很大了。

電魚這種非凡的本領,引起了人們極大的興趣。19世紀初,義大利物理學家伏特,以電魚發電器官為模型,設計出世界上最早的伏打電池。因為這種電池是根據電魚的天然發電器設計的,所以把它叫做「人造電器官」。

對電魚的研究,還給人們這樣的啟示:如果能成功地模仿電魚的發電器官,那麼,船舶和潛水艇等的動力問題便能得到很好的解決。

水母的順風耳

「燕子低飛行將雨,蟬鳴雨中天放晴。」生物的行為與天氣的變化有一定關係。沿海漁民都知道,生活在沿岸的魚和水母成批地遊向大海,就預示著風暴即將來臨。

水母,又叫海蜇,是一種古老的腔腸動物,早在5億年前,它就漂浮在海洋裡了。這種低等動物有**風暴的本能,每當風暴來臨前,它就遊向大海避難去了。

仿生學舉15個例子:

1。由令人討厭的蒼蠅,仿製成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。已經被安裝在宇宙飛船的座艙裡,用來檢測艙內氣體的成分。

2。從螢火蟲到人工冷光;

3。電魚與伏特電池;

4。水母的順風耳,仿照水母耳朵的結構和功能,設計了水母耳風暴**儀,能提前15小時對風暴作出預報,對航海和漁業的安全都有重要意義。

5。人們根據蛙眼的視覺原理,已研製成功一種電子蛙眼。這種電子蛙眼能像真的蛙眼那樣,準確無誤地識別出特定形狀的物體。

把電子蛙眼裝入雷達系統後,雷達抗干擾能力大大提高。這種雷達系統能快速而準確地識別出特定形狀的飛機、艦船和導彈等。特別是能夠區別真假導彈,防止以假亂真。

電子蛙眼還廣泛應用在機場及交通要道上。在機場,它能監視飛機的起飛與降落,若發現飛機將要發生碰撞,能及時發出警報。在交通要道,它能指揮車輛的行駛,防止車輛碰撞事故的發生。

6。根據蝙蝠超聲定位器的原理,人們還仿製了盲人用的「探路儀」。這種探路儀內裝一個超聲波發射器,盲人帶著它可以發現電杆、臺階、橋上的人等。如今,有類似作用的「超聲眼鏡」也已製成。

7。模擬藍藻的不完全光合器,將設計出仿生光解水的裝置,從而可獲得大量的氫氣。

8。根據對人體骨胳肌肉系統和生物電控制的研究,已仿製了人力增強器——步行機。

9。現代起重機的掛鉤起源於許多動物的爪子。

10。屋頂瓦楞模仿動物的鱗甲。

11。船槳模仿的是魚的鰭。

12。鋸子學的是螳螂臂,或鋸齒草。

13。蒼耳屬植物獲取靈感發明瞭尼龍搭扣。

14。嗅覺靈敏的龍蝦為人們製造氣味探測儀提供了思路。

15。壁虎腳趾對製造能反覆使用的粘性錄音帶提供了令人鼓舞的前景。

16。貝用它的蛋白質生成的膠體非常牢固,這樣一種膠體可應用在從外科手術的縫合到補船等一切事情上。

2樓:匿名使用者

首先科學家對蝙蝠夜間能活動捕食產生興趣,前期認為它視覺發達,在矇住其雙眼後,行動未受影響。在完全黑暗的房間內設定數十條細線,蝙蝠仍能自如飛行,後來用超聲波干擾,蝙蝠方向失控直至墜地。於是認為它採用的是回聲定位。

3樓:匿名使用者

是從蝙蝠的嘴裡發出的超聲波和接收被障礙物**回來的超聲波的耳朵來發明雷達的。

4樓:匿名使用者

清朗的夜空出現兩個亮點,越來越近,才看清楚是一紅一綠的兩盞燈。接著傳來了隆隆聲,這是一架飛機在夜航。

在漆黑的夜裡,飛機怎麼能安全飛行呢?原來是人們從蝙蝠身上得到了啟示。

蝙蝠是在夜裡飛行,還能捕捉飛蛾和蚊子;而且無論怎麼飛,從來沒見過它跟什麼東西相撞,即使一根極細的電線,它也能靈巧的避開。難道它的眼睛特別敏銳,能在漆黑的夜裡看清楚所有的東西嗎?

為了弄清楚這個問題,一百多年前,科學家做了一次試驗。在一間屋子裡橫七豎八地拉了許多繩子,繩子上繫著許多鈴鐺。他們把蝙蝠的眼睛蒙上,讓它在屋子裡飛。

蝙蝠飛了幾個鐘頭,鈴鐺一個也沒響,那麼多的繩子,它一根也沒碰著。

科學家又做了兩次試驗:一次把蝙蝠的耳朵塞上,一次把蝙蝠的嘴封住,讓它在屋子裡飛。蝙蝠就像沒頭蒼蠅似的大處亂撞,掛在繩子上的鈴鐺響個不停。

三次不同的試驗證明,蝙蝠夜裡飛行,靠的不是眼睛,它是用嘴和耳朵配合起來探路的。

科學家經過反覆研究,終於揭開了蝙蝠能在夜裡飛行的祕密。它一邊飛,一邊從嘴裡發出一種聲音。這種聲音叫做超聲波,人的耳朵是聽不見的,蝙蝠的耳朵卻能聽見。

超聲波像波浪一樣向前推進,遇到障礙物就反射回來,傳到蝙蝠的耳朵裡,蝙蝠就立刻改變飛行的方向。

科學家模仿蝙蝠探路的辦法,給飛機裝上了雷達。雷達通過天線發出無線電波,無線電波遇到障礙物就反射回來,顯示在熒光屏上。駕駛員從雷達的熒光屏上,能夠看清楚前方有沒有障礙物,所以飛機在夜裡飛行也十分安全。

自己找吧

5樓:但蓉扈菀菀

做實驗,把燈關了,放上鈴鐺。先矇住眼睛,在捂住耳朵,然後捂住嘴巴。發現矇住了嘴巴就到處亂撞,後來才發現,便服從嘴裡發出了超聲波來躲避物體。這篇文章在滬教版小學課文裡有的

6樓:勢雪夙冷亦

蝙蝠在尋食、定向和飛行時發出的訊號是由類似語言音素的超聲波音素組成.蝙蝠必須在收到回聲並分析出這種回聲的振幅、頻率、訊號間隔等的聲音特徵後,才能決定下一步採取什麼行動.

靠回聲測距和定位的蝙蝠只發出一個簡單的聲音訊號,這種訊號通常是由一個或二個音素按一定規律反覆地出現而組成的.當蝙蝠在飛行時,發出的訊號被物體彈回,形成了根據物體性質不同而有不同聲音特徵的回聲.然後蝙蝠在分析回聲的頻率、音調和聲音間隔等聲音特徵後,決定物體的性質和位置.

科學家從蝙蝠探路的試驗和研究得到啟示,發明了雷達,這就是蝙蝠與雷達的聯絡。

科學家們從貓身上得到了哪些啟示科學家從哪些生物身上受到啟示,又發明了什麼

科學家們根據貓的眼睛,發明了貓眼夜視儀。跳鞋不是根據貓發明的。貓眼夜視儀 貓的眼睛為什麼能在黑暗中看清東西呢?其原因在於貓眼的視網膜上具有圓錐細胞和圓柱細胞,圓錐細胞能感受白晝普通光的光強和顏色,圓柱細胞能感受夜間的光覺。一般只能在白天活動的動物如鳥 雞等,它們的視網膜中常常只有圓錐細胞 而另一些只...

科學家從哪些動物身上得到啟示,發明了

動物在億萬年的漫長進化過程中,逐步形成了各種奇異的構造,特殊的功能和有趣的習性。科學家通過長期的觀察和研究,從動物身上得到許許多多極其寶貴的啟示。現代的雷達 一種無線電定位和測距裝置 科學家研究發現蝙蝠不是靠眼睛,而是靠嘴 喉和耳朵組成的回聲定位系統。因為蝙蝠在飛行時發出超聲波,又能覺察出障礙物反射...

課蝙蝠和雷達中科學家從蝙蝠身上得到了什麼啟示

科學家發明了雷達是從蝙蝠身上得到了超聲波的啟示 四年級下冊第11課蝙蝠和雷達中科學家從蝙蝠身上得到了什麼啟示?你有何感想?拜託各位大神 答 科學家模仿來蝙蝠探自路的方法,給飛機裝上了雷達,我的感想是任何一項科學成果,都是來之不易的,都是經過科學家的反覆研究得來的,科學家從蝙蝠身上得到啟示,有所發明,...