El hombre y la naturaleza están armoniosos e integrados, y la naturaleza es la mejor maestra para la humanidad. ¿Qué aforismos o poemas famosos te vienen a la mente?
Radar moderno: un dispositivo de posicionamiento y alcance por radio: los científicos han descubierto que los murciélagos no dependen de sus ojos, sino de un sistema de ecolocalización compuesto por su boca, garganta y oídos. Debido a que los murciélagos emiten ondas ultrasónicas cuando vuelan, también pueden detectar ondas ultrasónicas reflejadas por los obstáculos. Basándose en esto, los científicos diseñaron un radar moderno, un dispositivo de posicionamiento y alcance por radio.
A través de investigaciones sobre la baja resistencia a la natación de los delfines, los científicos inventaron una piel de delfín artificial que puede aumentar la velocidad de los torpedos e imitar el movimiento; de canguros, vehículos sin ruedas (máquinas de salto) en forma de deportes en el desierto, etc.
Inspirándose en los pingüinos, 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 "Penguin". La parte inferior ancha de este tipo de automóvil está directamente unida a la superficie de la nieve y es impulsada hacia adelante por la pala de la rueda, y la velocidad de conducción puede alcanzar los 50 kilómetros por hora.
Los científicos imitaron a los insectos para crear robots espaciales.
Un equipo de investigación de la Universidad Nacional de Australia ha desarrollado un pequeño dispositivo de navegación y control de vuelo a partir de la investigación de varios insectos. Este dispositivo podría utilizarse para equipar pequeños aviones para la exploración de Marte.
Inspirándose en la biónica, científicos británicos están desarrollando un submarino que puede "nadar" en forma de S moviendo su aleta caudal. La principal innovación del nuevo submarino es el uso de lo que se llama un "elefante". Dispositivo actuador del maletero" ". El "tronco" consta de un conjunto de tubos flexibles hechos de un material delgado y flexible que imita la actividad muscular para impulsar el movimiento de la aleta. Este nuevo submarino puede servir como dragaminas submarino, utilizado para hacer frente a minas que pueden detonar al menor sonido o perturbación.
Las molestas moscas parecen no tener nada que ver con la magnífica industria aeroespacial, pero la biónica las ha vinculado estrechamente.
Las moscas son conocidas como "cazadoras malolientes" y se pueden encontrar en cualquier lugar sucio y maloliente. Las moscas tienen un sentido del olfato especialmente sensible y pueden detectar olores a miles de metros de distancia. Pero una mosca no tiene "nariz", entonces, ¿cómo se basa en su sentido del olfato? Resulta que la "nariz" de la mosca, los receptores olfativos, se distribuyen 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 entra en las "fosas nasales", estos nervios convierten inmediatamente la estimulación del olor en impulsos eléctricos nerviosos y los envían al cerebro. El cerebro puede distinguir diferentes sustancias odoríferas basándose en las diferencias en los impulsos eléctricos nerviosos generados por diferentes sustancias odoríferas. Por tanto, las antenas de la mosca actúan como un sensible analizador de gases.
Los científicos biónicos se inspiraron en esto y copiaron 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 un metal sino una mosca viva. Consiste en insertar microelectrodos muy delgados en los nervios olfativos de las moscas, amplificar las señales nerviosas eléctricas guiadas por circuitos electrónicos y enviarlas al analizador, una vez que el analizador detecta la señal de sustancias olorosas, puede hacer sonar una alarma. Este instrumento ha sido instalado en la cabina de la nave espacial para detectar la composición del gas en el interior de la cabina.
Este pequeño analizador de gases también puede medir gases nocivos en submarinos y minas. Utilizando este principio, también se puede utilizar para mejorar el dispositivo de entrada de la computadora y los principios estructurales del analizador de cromatografía de gases.
De las luciérnagas a la luz fría artificial
Desde que el hombre inventó la luz eléctrica, la vida se ha vuelto mucho más cómoda y rica. Sin embargo, las lámparas 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, y los rayos de calor de las lámparas eléctricas son perjudiciales para los ojos humanos. Entonces, ¿existe una fuente de luz que sólo emite luz pero no genera calor? El ser humano ha vuelto a centrar su atención en la naturaleza.
En la naturaleza existen muchos organismos que pueden emitir luz, como bacterias, hongos, gusanos, moluscos, crustáceos, insectos y peces, etc., y la luz que emiten estos animales no produce calor, por eso se la conoce como "luz fría".
Entre los muchos animales luminosos, las luciérnagas son uno de ellos. Hay alrededor de 1.500 especies de luciérnagas. Los colores de la luz fría que emiten varían del amarillo verdoso al naranja, y el brillo de la luz también varía. La luz fría emitida por las luciérnagas no solo tiene una alta eficiencia luminosa, sino que además la luz fría emitida es generalmente muy suave, muy adecuada para el ojo humano, y la intensidad de la luz es relativamente alta. Por tanto, la bioluz es una luz ideal para los humanos.
Los científicos han descubierto que los emisores de luz de las luciérnagas se encuentran en su 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, que contienen dos sustancias, luciferina y luciferasa. Bajo la acción de la luciferasa, la luciferina se combina con el oxígeno 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, lo que provocó grandes cambios en las fuentes de iluminación humana. En los últimos años, los científicos primero aislaron luciferina pura de los emisores de luz de las luciérnagas, luego aislaron la luciferasa y luego utilizaron métodos químicos para sintetizar artificialmente la luciferina. Una fuente de luz biológica mezclada con luciferina, luciferasa, ATP (trifosfato de adenosina) y agua se puede utilizar como linterna en minas llenas de gas explosivo. Dado que este tipo de luz no tiene fuente de energía y no genera un campo magnético, puede usarse para limpiar minas magnéticas bajo la iluminación de fuentes de luz biológicas.
Ahora, las personas pueden obtener luz fría similar a la luz biológica mezclando ciertas sustancias químicas, que pueden usarse como iluminación de seguridad.
Peces eléctricos y baterías de voltios
Hay muchas criaturas en la naturaleza que pueden producir electricidad, y sólo de peces hay más de 500 especies. La gente se refiere a estos peces que pueden descargar electricidad como "peces eléctricos".
Diversos peces eléctricos tienen diferentes capacidades de descarga. Los que tienen la mayor capacidad de descarga son las rayas eléctricas, los bagres eléctricos y las anguilas eléctricas. Una raya eléctrica de tamaño mediano puede producir alrededor de 70 voltios, mientras que la raya eléctrica africana puede producir hasta 220 voltios; el bagre eléctrico africano puede producir 350 voltios, la anguila eléctrica puede producir 500 voltios y hay una anguila eléctrica sudamericana. Puede producir voltajes de hasta 880 voltios, lo que lo convierte en el campeón de las descargas eléctricas. Se dice que puede matar animales grandes como los caballos.
¿Cuál es el secreto de la descarga eléctrica de los peces? Después de una investigación anatómica sobre peces eléctricos, finalmente se descubrió que existe un extraño órgano generador de energía en el cuerpo de los peces eléctricos. Estos generadores están hechos de muchas células translúcidas en forma de disco llamadas electroplacas o electrodiscos. Debido a que existen diferentes tipos de peces eléctricos, la forma, ubicación y cantidad de paneles eléctricos del generador 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 rayo eléctrico tiene forma de riñón plano, dispuesto a ambos lados de la línea media del cuerpo, con un total de 2 millones de placas eléctricas; Generador eléctrico del bagre Originarios de una especie de glándula, situada entre la piel y los músculos, existen alrededor de 5 millones de placas eléctricas. El voltaje generado por una sola placa eléctrica es muy débil, pero como hay muchas placas eléctricas, el voltaje generado es muy grande.
La extraordinaria capacidad del pez eléctrico ha despertado un gran interés entre la gente. A principios del siglo XIX, el físico italiano Volta diseñó la batería voltaica más antigua del mundo utilizando como modelo el órgano generador de energía del pez eléctrico. Debido a que esta batería está diseñada sobre la base del generador natural de peces eléctricos, se le llama "órgano eléctrico artificial". La investigación sobre peces eléctricos también ha dado a la gente esta revelación: si el órgano generador de energía del pez eléctrico se puede imitar con éxito, entonces los problemas de energía de barcos y submarinos se pueden resolver bien.
La oreja de medusa
"Las golondrinas vuelan bajo para limpiar la lluvia, y las cigarras chirrían en medio de la lluvia y el cielo se aclara". comportamiento de los seres vivos y cambios en el clima. Todos los pescadores costeros saben que cuando los peces y medusas que viven en la costa nadan hacia el mar en grupos, indica que se avecina una tormenta.
La medusa, también llamada 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. Cuando se acerca una tormenta, nada hacia el mar en busca de refugio.
Bionics pone 15 ejemplos:
1. Un pequeño analizador de gases muy peculiar fue copiado de una mosca desagradable. 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 luminiscencia artificial;
3. Peces eléctricos y baterías de voltios;
4. Las orejas de las medusas a favor del viento están modeladas a partir de la estructura y función de las orejas de las medusas. El predictor de tormentas en las orejas de las medusas está diseñado para predecir tormentas con 15 horas de antelación, lo que 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 con precisión objetos de formas específicas, al igual que los ojos de rana reales. Después de instalar ojos de rana electrónicos en el sistema de radar, la capacidad antiinterferencia del radar mejora enormemente. Este sistema de radar puede identificar de forma rápida y precisa aviones, barcos, misiles, etc. de formas específicas. En particular, puede distinguir entre 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 controlar el despegue y el aterrizaje de los aviones y, si detecta que el avión está a punto de colisionar, puede emitir una alarma a tiempo. En las arterias de tráfico, puede dirigir el movimiento de los vehículos y prevenir colisiones de vehículos.
6. Basándose en el principio del localizador ultrasónico de murciélagos, la gente también imitó al "pionero" para personas ciegas. Este Pathfinder está equipado con un transmisor ultrasónico que las personas ciegas pueden utilizar para encontrar postes eléctricos, escalones, personas en puentes, etc. Hoy en día se han fabricado "gafas de ultrasonido" con funciones similares.
7. Simulando el fotosintetizador incompleto de las cianobacterias, se diseñará un dispositivo biomimético de fotólisis de agua para obtener una gran cantidad de hidrógeno.
8. A partir de investigaciones sobre el sistema músculo esquelético humano y el control bioeléctrico, se ha imitado un dispositivo de mejora humana: una máquina para caminar.
9. Los ganchos de las grúas modernas se originaron a partir de las patas de muchos animales.
10. Las ondulaciones del techo imitan escamas de animales.
11. Los remos imitan las aletas de un pez.
12. La sierra se aprende del brazo de mantis o hierba de sierra.
13. La planta Xanthium inspiró el velcro.
14. Las langostas con un agudo sentido del olfato proporcionan ideas para que la gente construya detectores de olores.
15. Los dedos de los pies de Gecko ofrecen perspectivas alentadoras para hacer cinta adhesiva que pueda usarse una y otra vez.
16. Bay usa sus proteínas para crear un coloide que es tan fuerte que podría usarse en todo, desde suturas quirúrgicas hasta reparaciones de embarcaciones.