昆虫仿生学在世界的应用

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昆虫飞行机理及其在实际应用中的仿生学设计

昆虫飞行机理及其在实际应用中的仿生学设计

昆虫飞行机理及其在实际应用中的仿生学设计几千年来,昆虫一直以它们独特的飞行能力令人着迷。

在天空中舞动的昆虫们似乎轻盈自如,能够以惊人的敏捷度和稳定性飞行。

这引起了科学家们的兴趣,他们开始研究昆虫的飞行机理,以及如何将其应用于实际仿生学设计中。

昆虫的飞行机理包含了多个方面,其中一个关键的因素是翅膀结构和翅膀运动。

昆虫的翅膀通常由薄而坚韧的膜状结构组成,能够快速摆动。

这种翅膀结构使得昆虫能够产生足够的升力来支撑它们的体重,并且以高频率进行翅膀摆动,产生足够的推力来推动昆虫向前飞行。

为了实现更好的飞行性能,科学家们通过仿生学设计,尝试将昆虫的飞行机理应用到航空工程中。

其中一个成功的实例就是微型飞行器,如无人机。

无人机的设计灵感来源于昆虫的飞行能力,尤其是它们的机动性和操控能力。

无人机采用了类似昆虫翅膀的结构,能够通过快速的翅膀摆动产生升力和推力。

这些特性使得无人机能够在狭小的空间中灵活操作,执行各种任务,如监测、搜索和救援等。

除了航空工程,昆虫的飞行机理也被运用到了水下机器人的设计中。

水下机器人通常需要具备高度敏捷的操控能力,以应对复杂的水下环境。

昆虫的飞行机理启发了科学家们设计出一种新型的水下机器人,它模仿了昆虫翅膀的结构和摆动方式。

这些仿生学设计的水下机器人可以通过快速翅膀摆动来产生水下推进力,从而实现高速操控和机动性。

除了航空和水下领域,昆虫的飞行机理还被应用到了其他领域,如医疗工程和物流。

医疗工程中的飞行仿生学设计主要是通过昆虫的飞行机理,开发新型的微纳米机器人。

这些微纳米机器人可以在人体内部进行精确的药物输送和手术操作,以提高治疗效果和减少手术创伤。

物流领域的仿生学设计则主要是针对货物的快速运输和分拣。

通过模仿昆虫的飞行机理,设计出一种新型的无人机,能够在狭小空间中进行货物的运输和分拣,提高物流效率。

昆虫飞行机理的实际应用还不止于此,科学家们正在不断探索更多的领域。

例如,一些研究人员尝试将昆虫的飞行机理应用到太阳能飞船的设计中。

昆虫仿生学在世界的应用

昆虫仿生学在世界的应用

摘要:自然界生物在漫长的进化过程中优胜劣汰,为了生存、自卫、竞争和发展的需要,强化了许多优异的结构和特殊功能,值得人们在材料上很好地借鉴并发挥。

材料研究仿生学就是模仿生物系统的原理来建造先进材料装备技术系统或者使人造材料装备技术系统具有生物系统特征的一门科学。

关键词:仿生学仿生设计材料自然界在亿万年的选择进化演变过程中,形成了具有完美结构和组织形态及独特优异性能的生物材料,如哺乳动物的蚯蚓表面的润滑功能和减阻特性,苍蝇的复眼和平衡棒的特性,鲨鱼盾鳞片肋条结构以及其减阻的特性,蝴蝶翅膀表面的疏水性和自清洁的特性等等。

这些天然生物复合材料一方面具有许多优异于绝大多数人工材料的物理化学性能,如人工材料难以达到的损伤自我愈合、功能自恢复、机能自稳定及环境适应性的等优良性能,另一方面,其性能具有一般人工材料所无法达到的数值。

如蜘蛛丝具有极好的机械强度,是钢丝的5倍以上,且蜘蛛丝的弹性为尼龙的2倍,另外它还就有高柔韧性和较高的干湿模量。

1 模仿苍蝇平衡棒的应用1.1苍蝇的简介在生物学上,苍蝇属于典型的“完全变态昆虫”。

70年代末统计,全世界有双翅目的昆虫132个科12万余种,其中蝇类就有64个科3万4千余种。

主要蝇种是家蝇、市蝇、丝光绿蝇、大头金蝇等。

苍蝇具有一次交配可终身产卵的生理特点,一只雌蝇一生可产卵5-6次,每次产卵数约100-150粒,最多可达300粒左右。

一年内可繁殖10-12代。

苍蝇多以腐败有机物为食,因此常见于卫生较差的环境。

苍蝇具有舐吮式口器,会污染食物,传播痢疾等疾病。

在生态系中,苍蝇的幼虫扮演动植物分解者的重要角色。

苍蝇的成虫由于嗜食甜物质,因此也能代替蜜蜂用于农作物的授粉和品种改良。

临床医学上,活蝇蛆可接种于伤口之中,起杀菌清创,促进愈合之作用。

富含蛋苍蝇白质的蝇蛆又是重要的饵料、饲料,可工厂化生1.2苍蝇飞行和触觉方面的行为习惯苍蝇临危一跃之前,它的小脑瓜里就已经在盘算着潜在威胁来袭的方位了,它想好逃跑方案,将6条腿调整至最佳位置,然后朝着与苍蝇拍来袭方向相反的方向一溜烟地飞跑了。

昆虫仿生学的例子及原理

昆虫仿生学的例子及原理

昆虫仿生学的例子及原理
1. 你知道吗,苍蝇的眼睛那可是超级厉害的!科学家们就仿照苍蝇的复眼结构,制造出了蝇眼照相机呢!原理就是苍蝇的复眼有很多小眼睛,可以同时看到很多角度,这多么牛啊!
2. 嘿,咱再说说蜻蜓,它那优美的身姿和飞行能力是不是很棒?人们就是借鉴蜻蜓的翅膀原理,设计出了直升机呀!蜻蜓翅膀能如此稳定地飞行,我们的直升机不也跟着沾光了嘛!
3. 哇哦,想想蝴蝶的色彩斑斓,是不是很漂亮?这也给了人们灵感呢!根据蝴蝶翅膀的结构和颜色变化,研究出了防伪纸币,这可真是个了不起的发明啊!
4. 蚂蚁那么小,但它们的力量可不容小觑呀!像它们那样高效的群体协作方式,不就被运用到了一些工厂的生产流程中吗?这不是很神奇嘛!
5. 哎呀,你看蚊子那细细的嘴,虽然招人烦,但这个结构居然也有仿生学的应用哦!仿照蚊子的口器,制造出了很精细的注射针头呢,真是想不到啊!
6. 还有蜜蜂那建造的蜂巢,那几何结构简直完美呀!人们就仿照蜂巢的结构来建造一些坚固又节省材料的建筑呢,厉害吧!
7. 蝉的叫声那么响亮,那它的发声原理也被研究了呢!据说一些音响设备的设计就参考了蝉的发声,这是不是很有趣呀!
8. 萤火虫会发光,多神奇呀!科学家们根据萤火虫发光的原理,制成了冷光源,照亮我们的生活呢,这简直太棒啦!
9. 螳螂那两只大爪子,很威风吧!有些机器人的手臂不就是仿照螳螂的爪子设计的嘛,能灵活抓取东西,多牛呀!总之,昆虫仿生学的例子实在是太多了,大自然真的给我们提供了无数的灵感和智慧呢!。

昆虫生物力学和仿生学的研究进展

昆虫生物力学和仿生学的研究进展

昆虫生物力学和仿生学的研究进展昆虫是地球上最为多样化和适应性最强的生物之一,而其身体结构的精细和功能的多样性也让昆虫生物力学和仿生学成为了重要的研究领域。

近年来,随着技术和方法的不断进步,昆虫生物力学和仿生学取得了许多令人瞩目的成果。

一、昆虫运动的生物力学机制昆虫的运动主要靠肌肉的收缩和伸长来实现,而肌肉收缩的驱动系统是神经系统。

昆虫的神经系统分为中央神经系统和周围神经系统。

中央神经系统相当于昆虫的“大脑”,它主要由一些神经元组成,能够执行各种信息处理,包括感觉、反射、控制肌肉的运动等;周围神经系统由神经节和神经纤维组成,它们的主要作用是传递中央神经系统的信号,并控制昆虫肌肉的运动。

昆虫的运动受控于神经系统的调节,其运动速度、力量和协调性等都与神经的反应速度有关。

昆虫运动的性能也与其体型有很大关系,比如体型较小的昆虫如蚂蚁和蜜蜂,可能会跑得更快、飞得更高,而体型较大的昆虫如飞蛾,可能会飞得更稳、更远。

二、昆虫结构的仿生学应用昆虫的身体结构极其精细,其身体和器官的结构、功能和生理机制都具有很高的复杂性和多样性。

因此,昆虫的结构和功能也成为了仿生学的研究对象。

昆虫的翅膀、鸟的翅膀,还有飞机上的机翼,它们的形状非常相似,这是因为它们都是按照气动学原理来设计的。

通过仿生学的技术,人们可以将动物的结构和功能转化为技术的设计,为航空、航天等领域的研究带来了很大的启示。

比如,仿照蜜蜂的羽翼,研究者们制造出了一种叫做“蘑菇马达”的微型机器人,其翅膀可以像蜜蜂一样高速振动,具有很高的操控性和稳定性,可以被广泛应用于微型机器人领域。

再比如,仿照昆虫的身体表面结构,人们也研制出了一种超级润滑材料,具有优良的防污、防水性能,可以在很多领域中大量使用。

三、未来的前景和挑战昆虫生物力学和仿生学作为交叉学科,正吸引着越来越多的科学研究者的关注。

随着技术和方法的不断进步,我们可以预料到这个领域将会取得更多的突破性成果。

然而,在研究昆虫生物力学和仿生学的过程中,也面临着很大的挑战。

蜻蜓的仿生学发明

蜻蜓的仿生学发明

蜻蜓的仿生学发明蜻蜓是一种生活在地球上的昆虫,它们以其独特的仿生学特性而闻名。

蜻蜓的仿生学发明已经在各个领域得到了广泛的应用。

蜻蜓的翅膀是仿生学研究的热点之一。

蜻蜓的翅膀非常轻盈,但又具有很高的稳定性和灵活性。

科学家们通过对蜻蜓翅膀的研究,发现其独特的翅膀纹理和结构可以减小空气阻力,提高飞行效率。

基于蜻蜓翅膀的仿生学设计,人们研发出了各种新型飞行器和风力发电装置。

蜻蜓的视觉系统也是仿生学研究的一个重要方向。

蜻蜓具有出色的视觉能力,能够快速准确地捕捉猎物。

科学家们通过研究蜻蜓的眼睛结构和视觉处理机制,设计出了高效的图像处理算法和智能识别系统。

这些仿生学发明被广泛应用于机器视觉、无人驾驶和安防监控等领域。

蜻蜓的身体结构也给仿生学研究提供了灵感。

蜻蜓的身体非常纤细轻巧,但又具有很高的强度和柔韧性。

科学家们通过对蜻蜓的骨骼结构和肌肉功能的研究,开发出了各种轻量化材料和仿生机械装置。

这些仿生学发明在航空航天、机器人和医疗器械等领域发挥着重要作用。

蜻蜓的生存策略也给人们带来了启示。

蜻蜓能够迅速反应和适应环境的变化,具有很高的生存能力。

科学家们通过对蜻蜓行为的研究,开发出了智能控制系统和自适应算法。

这些仿生学发明被广泛应用于自动化控制、智能交通和环境监测等领域。

蜻蜓的仿生学发明在科技创新和工程应用中发挥着重要作用。

通过研究蜻蜓的翅膀、视觉系统、身体结构和生存策略,人们得以从中汲取灵感,开发出各种具有高性能和智能化特点的新技术和装置。

蜻蜓的仿生学发明不仅丰富了科学知识,也为人类社会的可持续发展提供了有益的借鉴和指导。

昆虫仿生发明

昆虫仿生发明

昆虫仿生发明是指从昆虫的生理结构、行为习性和生存策略中获取灵感,设计出新的科技产品或解决方案。

昆虫是自然界中最多样化的生物群体之一,它们的生存策略和生理结构具有很高的适应性和创新性。

以下是一些昆虫仿生发明的例子:
1. 蜻蜓翅膀:蜻蜓的翅膀非常薄,但强度却非常高。

科学家受到启发,研发出了一种名为“超轻型材料”的材料,这种材料既轻又强,可以用于制造飞机、汽车等交通工具。

2. 蜜蜂蜂巢:蜜蜂蜂巢的结构非常复杂,但却非常坚固。

科学家受到启发,研发出了一种名为“蜂巢结构”的新型建筑材料,这种材料既轻又强,可以用于建造高层建筑。

3. 蜘蛛丝:蜘蛛丝是一种非常坚韧的材料,但其重量却非常轻。

科学家受到启发,正在研发一种名为“蜘蛛丝蛋白”的新型纤维材料,这种材料既轻又强,可以用于制造防弹衣、运动鞋等。

4. 蚊子的吸血机制:蚊子的吸血机制是通过一根细长
的针状器官穿透皮肤。

科学家受到启发,正在研发一种名为“微针贴片”的新型医疗设备,这种设备可以通过微针将药物直接输送到皮肤下,减少药物的副作用。

5. 蚂蚁的社会结构:蚂蚁的社会结构非常复杂,每个蚂蚁都有其特定的角色和任务。

科学家受到启发,正在研发一种名为“蚁群算法”的新型计算机算法,这种算法可以模拟蚂蚁的社会行为,用于解决复杂的优化问题。

以上就是一些昆虫仿生发明的例子。

仿生学的例子

仿生学的例子

甲炮虫甲炮虫自卫时,可喷射出具有恶臭的高温液体“炮弹”,以迷惑、刺激和惊吓敌害。

科学家将其解剖后发现甲虫体内有3个小室,分别储有二元酚溶液、双氧水和生物酶。

二元酚和双氧水流到第三小室与生物酶混合发生化学反应,瞬间就成为100℃的毒液,并迅速射出。

这种原理目前已应用于军事技术中。

蜻蜓蜻蜒通过翅膀振动可产生不同于周围大气的局部不稳定气流,并利用气流产生的涡流来使自己上升。

蜻蜒能在很小的推力下翱翔,不但可向前飞行,还能向后和左右两侧飞行,其向前飞行速度可达72km/小时。

此外,蜻蜒的飞行行为简单,仅靠两对翅膀不停地拍打。

科学家据此结构基础研制成功了直升飞机。

动物仿生学的例子我们用的东西大部分都是仿生学的功劳。

比如:飞机,中国公元前就广泛流传的玩具竹蜻蜒是直升机旋翼的起源。

直到2000多年后的18世纪,竹蜻蜒传入欧美,启发了利用旋翼的滑面力使航空器升空的设想。

自从人类发明了电灯,生活变得方便、丰富多了。

但电灯只能将电能的很少一部分转变成可见光,其余大部分都以热能的形式浪费掉了,而且电灯的热射线有害于人眼。

那么,有没有只发光不发热的光源呢?人类又把目光投向了大自然。

对了,萤火虫它的光是最好的,即不会伤害眼睛,也不会太刺眼,所以萤火虫是电灯的祖先拉!大乌龟背小乌龟发明了转动炮塔的坦克。

鸟在天空飞翔:制造了各种飞行器。

蜜蜂造巢窝:各种正六边形的蜂巢结构板材料。

每只蜻蜓的翅膀末端,都有一块比周围略重一些的厚斑点,这就是防止翅膀颤抖的关键。

飞机设计师研究苍蝇、蚊子、蜜蜂等的飞行方法,造出了许多具有各种优良性能的新式飞机。

鲸:外形是一种极为理想的“流线体”,而“流线体”在水中受到的阻力是最小的。

后来工程师模仿(fǎng)鲸的形体,改进了船体的设计,大大提高了轮船舴的速度。

蛋壳:能够把受到的压力均匀(yún)地分散到蛋壳的各个部分。

建筑师根据这种“薄壳结构”的特点,设计出许多既轻便又省料的建筑物。

袋鼠:会跳跃的越野汽车,鱼儿在水中游荡:学会了游泳,发明潜艇有一些专业的照相机镜头是根据苍蝇的眼睛原理发明的。

仿生学的例子25篇

仿生学的例子25篇

仿生学的例子25篇《仿生学的例子》仿生学的例子(1):蝙蝠与雷达蝙蝠会释放出一种超声波,这种声波遇见物体时就会反弹回来,而人类听不见。

雷达就是根据蝙蝠的这种特性发明出来的。

在各种地方都会用到雷达,例如:飞机、航空等。

仿生学的例子(2):苍蝇与小型气体分析仪令人厌恶的苍蝇,与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及,但仿生学却把它们紧密地联系起来了。

苍蝇是声名狼藉的逐臭之夫,凡是腥臭污秽的地方,都有它们的踪迹。

苍蝇的嗅觉个性灵敏,远在几千米外的气味也能嗅到。

但是苍蝇并没有鼻子,它靠什么来充当嗅觉的呢原先,苍蝇的鼻子嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。

每个鼻子只有一个鼻孔与外界相通,内含上百个嗅觉神经细胞。

若有气味进入鼻孔,这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲,送往大脑。

大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同,就可区别出不同气味的物质。

因此,苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪。

仿生学家由此得到启发,根据苍蝇嗅觉器的布局和功能,仿制成一种非常奇特的小型气体分析仪。

这种仪器的探头不是金属,而是活的苍蝇。

就是把非常纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上,将引导出来的神经电信号经电子线路放大后,送给分析器;分析器一经发觉气味物质的信号,便能发出警报。

这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里,用来检测舱内气体的身分。

这种小型气体分析仪,也可测量潜水艇和矿井里的有害气体。

利用这种原理,还可用来改善计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中。

仿生学的例子(3):鲸的前鳍--神奇能量的秘密!10项鲜为人知的仿生学案例-博闻网明白就好-博闻网---XXX探究博客座头鲸前侧有垒球般大崛起的前鳍,能够划过水面,让它悠游在海洋里。

但根据流动力学原理,这崛起就应会妨碍前鳍的运动。

根据他的研究,XXX为风扇设计具突出边缘的叶片,叶片划过空气的效率比一般标准的风扇高百分20.他成立一家叫鲸鱼能量的公司来生产他的产品,很快地会将这项节能的技术授权给世界各地的公司工厂。

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福建农林大学公选课奇妙的昆虫与仿生学测验性论文仿生学在材料中的应用专业:统计学姓名:李学号:座号:20成绩:时间:2011年11月10日摘要:自然界生物在漫长的进化过程中优胜劣汰,为了生存、自卫、竞争和发展的需要,强化了许多优异的结构和特殊功能,值得人们在材料上很好地借鉴并发挥。

材料研究仿生学就是模仿生物系统的原理来建造先进材料装备技术系统或者使人造材料装备技术系统具有生物系统特征的一门科学。

关键词:仿生学仿生设计材料自然界在亿万年的选择进化演变过程中,形成了具有完美结构和组织形态及独特优异性能的生物材料,如哺乳动物的蚯蚓表面的润滑功能和减阻特性,苍蝇的复眼和平衡棒的特性,鲨鱼盾鳞片肋条结构以及其减阻的特性,蝴蝶翅膀表面的疏水性和自清洁的特性等等。

这些天然生物复合材料一方面具有许多优异于绝大多数人工材料的物理化学性能,如人工材料难以达到的损伤自我愈合、功能自恢复、机能自稳定及环境适应性的等优良性能,另一方面,其性能具有一般人工材料所无法达到的数值。

如蜘蛛丝具有极好的机械强度,是钢丝的5倍以上,且蜘蛛丝的弹性为尼龙的2倍,另外它还就有高柔韧性和较高的干湿模量。

1 模仿苍蝇平衡棒的应用1.1苍蝇的简介在生物学上,苍蝇属于典型的“完全变态昆虫”。

70年代末统计,全世界有双翅目的昆虫132个科12万余种,其中蝇类就有64个科3万4千余种。

主要蝇种是家蝇、市蝇、丝光绿蝇、大头金蝇等。

苍蝇具有一次交配可终身产卵的生理特点,一只雌蝇一生可产卵5-6次,每次产卵数约100-150粒,最多可达300粒左右。

一年内可繁殖10-12代。

苍蝇多以腐败有机物为食,因此常见于卫生较差的环境。

苍蝇具有舐吮式口器,会污染食物,传播痢疾等疾病。

在生态系中,苍蝇的幼虫扮演动植物分解者的重要角色。

苍蝇的成虫由于嗜食甜物质,因此也能代替蜜蜂用于农作物的授粉和品种改良。

临床医学上,活蝇蛆可接种于伤口之中,起杀菌清创,促进愈合之作用。

富含蛋苍蝇白质的蝇蛆又是重要的饵料、饲料,可工厂化生1.2苍蝇飞行和触觉方面的行为习惯苍蝇临危一跃之前,它的小脑瓜里就已经在盘算着潜在威胁来袭的方位了,它想好逃跑方案,将6条腿调整至最佳位置,然后朝着与苍蝇拍来袭方向相反的方向一溜烟地飞跑了。

从苍蝇觉察到苍蝇拍,到这一整套动作全部完成,只需短短100毫秒。

苍蝇善于飞翔。

飞行速度可达每小时6~8 千米,最高每昼夜飞行8~18 千米。

但平常多在孳生地半径100 ~200 米范围内活动,大都不超过1~2 千米。

苍蝇身上有“全景摄像机”——一对复眼包含着3000只单眼(所谓的小眼),白天可进行全方位扫描;一到夜晚,单眼便起余光放大作用。

尽管苍蝇看见的图像有点歪斜、有点变形,但这并不影响它们发现“敌人”的每一个动作。

所以,要想对付苍蝇,必须具有比苍蝇更神速的感觉和行动。

作为控制中心的一对触角是苍蝇的信息收发系统,它们能处理化学刺激、电刺激、接触刺激;同时,苍蝇的毛腿具有触觉、嗅觉、味觉和爬行等多种功能。

苍蝇尚有一种天生的起飞艺术:在展翅飞翔前,先将自己的身体垂直地弹射到空中。

所以不能想当然地从前上方拍苍蝇或抓苍蝇,而是应从正上方落手。

1.3苍蝇的平衡棒苍蝇只用一对前翅飞行,一对后翅己退化成哑铃状的“平衡棒”。

这对小棒能使它飞行时保持身体平衡并随时纠正航向,不致于在原地兜圈子。

如果没有平衡棒,,可以飞行,但是不能控制航向或者在原地兜圈子。

1.4苍蝇的蝇眼蝇眼十分特殊,共有5只。

其中3只较小的是单眼,是感觉亮度强弱的,另外2只为复眼,每只由许多六角形的视觉单位小眼组成。

这众多的小眼都自成体系,有独立的光学系统和通向大脑的神经,这些小眼的视觉神经都能互相配合,既能协调一致又能独立工作。

因此,蝇眼不仅有速度、高度的分辨能力,并且能从不同的方位感受视像,这也就是人们用蝇拍从背后打它也易被发现的原因。

这种复眼具有很高的时间分辨率,它能把运动的物体分成连续的单个镜头,并由各个小眼轮流“值班”。

1.5苍蝇的平衡棒在火箭上的应用(1)火箭苍蝇的楫翅(又叫平衡棒)是“天然导航仪”,人们模仿它制成了“振动陀螺仪”。

这种仪器目前已经应用在火箭和高速飞机上,实现了自动驾驶。

火箭依靠火箭发动机产生的推力,得到向前飞行的速度,同时,这个速度已经足够的大,使得火箭可以依靠自身弹体产生的气动升力托起火箭(导弹也这样,不过导弹有一些弹翼,可以产生部分气动升力)。

同时,火箭在平飞过程中,弹身轴线并非水平,而是与水平面有一定夹角(迎角)。

该迎角既是保证弹体产生气动升力的原因,同时也使得火箭的推力有向下分量,可起到平衡部分火箭重量的作用。

(2)三轴陀螺的差分控制,以及加速度计的计算得到的,如果火箭偏离方向,那么这些传感器得到信号,经过处理和放大之后,通过液压系统推动火箭喷口方向(或导向火箭方向)使其改变力作用的方向而控制飞行。

2 模仿蝴蝶翅膀表面疏水性与自清洁性2.1疏水性于自清洁性研究的意义湿润性事固体表面的重要特征之一,同时由于当前水资源的短缺,表面节能问题也越来越引起人们的兴趣。

而超疏水表面在工农业生产和人们的日常生活中有着极其广阔的应用前景,由此引起了人们的普遍关注。

人们发现自然界许多生物的表面具有自清洁性,当有污染物落到其表面上时,它们能够很轻易的达到自清洁目的,而要想清洗同等面积的人工表面却要花费几倍的努力。

如果从仿生学的角度出发对这些表面进行研究,并把研究成果应用到生产生活中,显然对于节约水资源和提高国民生产总值意义重大。

2.2蝴蝶的形态及生长发育蝴蝶成虫的外部形态分为体躯、翅、足和腹4大部分。

体躯分为圆球形或者半球形的头部和作为蝶类的运动中心的胸部两大部分。

头部上有1对复眼、1对触角、一个进食用的口器和一对下唇须。

胸部分为前胸、中胸和后胸3部分,它们的下部分分别长有一对足。

在中胸和后胸的背面分别生有一对翅膀,其中前翅膀比后翅膀大。

蝴蝶是一类完全变态的昆虫。

它的一生包括了四个时期:卵期、幼虫期、蛹期和成虫期。

平时看到的蝴蝶大多是它们的成虫。

蝴蝶在完成四个时期时的时间长短不一,视蝴蝶种属而定。

蝴蝶成虫的寿命因为种类的不同而有着明显的差别。

蝴蝶中有的是短命鬼,如菜粉蝶只活20余天:有的却是老寿星,例如尖钩粉蝶能活10个月左右。

2.3蝴蝶翅膀表面的湿润性和自清洁性湿润是一种流体取代界面上另一种流体的界面现象,通常是指液体从固体表面取代气体的过程。

表面湿软是固体表面的重要特征之一,也是最为常见的一类界面现象,它不仅直接影响自然界中东、植物的生命活动,而且在人类的日常生活和工农业生产中也起着重要的作用。

不同种类的蝴蝶表面进行静态接触角度测定,发现蝴蝶翅膀表面具有超疏水性,其接触角在141——163.5之间。

研究了甲醇/水溶液对蝴蝶翅膀表面湿润性的影响,同时用油脂和酸碱溶液对蝴蝶翅膀表面进行湿润性试验,计算了蝴蝶表面的自由能。

试验结果表面,蛱蝶科、凤蝶科等具有大鳞片种类的接触角于湿润性普遍要比弄蝶科、灰蝶科种类的要好。

因此认为蝴蝶翅膀表面的疏水性是由其表面的微米级围观结构和鳞片表面的纳米级微观结构引起。

蝴蝶表面的滚动角(接触角的滞后值),发现在相同温度下滴液在翅膀表面上滚动时结果不同,顺着鳞片方向时可以很轻易的滚动,逆着鳞片方向时缺很难滚动。

对蝴蝶翅膀表面的抗污染进行观测,在同等污染条件下,有鳞片是的蝴蝶翅膀表面要比无鳞片的表面更易于清洗。

为了使试验有对比性,选择具有不同微观尺度的蜻蜓表面和贝壳表面进行相同试验,发现由于微观尺度的差异,其疏水性与自清洁性能不如蝴蝶翅膀表面明显。

2.4模仿蝴蝶翅膀的应用(1)科学家通过对蝴蝶色彩的研究,为军事防御带来了极大的裨益,在武器上面涂上斑斓的颜色。

为战士做的迷彩服。

(2)将人造卫星的控温系统制成了叶片正反两面辐射(3)散热能力相差很大的百叶窗样式,在每扇窗的转动位置安装有对温度敏感的金属丝,随温度变化可调节窗的开合,从而保持了人造卫星内部温度的恒定,解决了航天事业中的一大难题。

4 小结与讨论仿生学在材料科学中的分支称为仿生材料学,它是指从分子尺度直至宏观尺度的跨尺度生物材料的结构特点、构效关系,进而研发出类似或者由于原生物材料的一门新兴学科,是化学、材料学、生物学、物理学等学科的交叉。

仿生材料是指模仿生物的各种特点或者特性而研制开发的材料。

通常吧仿照生命系统的运行模式和生物材料的结构规律而设计制造的人工材料称为仿生材料。

仿生设计不仅要模拟生物对象的结构,更要模拟其功能。

将材料科学、生命科学、工程科学和技术相结合,对于推动材料科学的发展具有重大意义。

参考文献[1]侯东芳,周根树,郑茂盛、贝克珍珠层断裂过程的原位观察及其增韧机制分析。

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2007,25(3)“388-391[2]陈洪渊、仿生材料与微系统。

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2004,(4)“28[3]刘楚生,黎华寿.荔枝害虫防治策略慨述论文集[M].北京:中国科学技术出版社,2000,693.[4]毛振伟,周贵恩,李凡庆等。

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2001,15(6):541[5]王庆希、水到用时方恨少、决策探索,2002(9):52-54[6]孙业英主编、光学显微分析、北京清华大学出版社,2001.10福建农林大学公选课奇妙的昆虫与仿生学测验性论文(黑体小三、居中)萤火虫萤光色素及其利用(黑体二号、居中)(以下宋体四号,行距固定值20磅)(空七行)专业:植物保护姓名:李东文学号:080206027座号:88成绩:时间:2011年5月10日摘要:三角新小卷蛾是荔枝、龙眼叶梢的重要害虫。

其以幼虫卷叶为害严重影响摘要:三角新小卷蛾是荔枝、龙眼叶梢的重要害虫。

其以幼虫卷叶为害严重影响新梢的抽发。

近几来,该虫的发生为害呈逐年加重的趋势。

本文综述了近10年来该虫的研究近况,描述了其各虫态的形态特征、生物学特性及综合防治方案和措施。

关键词:三角新小卷叶蛾;生活习性;防治荔枝、龙眼是多年生常绿果树,主要分布在广东、广西、福建、海南和台湾等省区,种植历史悠久。

我国荔枝栽培面积目前已达60万hm2,占世界总产量的90%[1]。

但在生产过程中也存在许多问题,如标准化生产程度不高、单产低,有的产品质量欠佳。

造成这些问题的原因是多方面的,病虫为害是其中的一个主要方面。

在荔枝的栽培过程中,害虫的危害成了制约荔枝生产的主要因素之一。

但由于受生产力水平及果农科技水平的限制,荔枝害虫的防治目前仍以化学防治为主导,给荔枝的生产带来了一系列负面影响,如害虫在猖獗、害虫抗药性增强、荔枝果实农药残留及环境破坏加重等问题[4-6]。

随着人们文化生活水平的提高,无公害绿色食品越来越成为人们饮食消费的主流。

所以,研究其它防治措施以取代化学防治为主的综合防治措施是实现可持续农业与可持续植保的必然要求。

1 形态特征(黑体四号)1.1成虫(宋体小四,加黑)体长7.0~7.5mm,翅展17~18mm。

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