¿Cuáles son algunos ejemplos de seres humanos que utilizan seres vivos como "maestros"?
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 controlar el despegue y el aterrizaje de los aviones y, si detecta que el avión está a punto de colisionar, llamará inmediatamente a la policía. 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 replicó un potenciador de fuerza humana: una 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. Los gusanos de hielo son conocidos como las únicas criaturas congeladas en la Tierra y tienen las características de la vida extraterrestre ideal de los científicos. Los científicos creen que el raro físico de los gusanos de hielo resistentes al frío puede demostrar que pueden existir criaturas resistentes al frío similares a los gusanos de hielo en otros planetas. Caminan libremente sobre el hielo, viven activamente en las bajas temperaturas polares y se convierten en una masa viscosa cuando la temperatura aumenta ligeramente. El Seattle Times informó el 21 de febrero que los biólogos estadounidenses invertirán fuertemente con la NASA y la revista National Geographic para estudiar los gusanos de hielo polares, con la esperanza de dar un gran paso en el viaje para explorar la vida extraterrestre.
El gusano del hielo polar es uno de los pocos organismos activos en las bajas temperaturas de las regiones polares. Los biólogos los llaman los invertebrados más grandes y las criaturas más activas en el suelo helado. Los gusanos de hielo polares viven en glaciares cubiertos de nieve durante todo el año. Se pueden encontrar en glaciares cerca de los polos en Alaska, Columbia Británica y Oregón. Eran pequeños, como una fina línea negra en la nieve.
Pueden ser las personas más resistentes al frío del mundo. En las frías temperaturas de la zona del glaciar, otros animales estaban casi congelados como paletas heladas, e incluso sus células "reían" por el frío. Sin embargo, esta baja temperatura es el entorno de vida más cómodo para los gusanos de hielo polares. Los científicos han descubierto que la membrana celular del gusano de hielo y las enzimas celulares se metabolizan normalmente a bajas temperaturas y la membrana celular mantiene su elasticidad inherente.
Los gusanos de hielo no sólo son resistentes a la congelación, sino que también tienen mucha hambre. Una vez, los científicos pusieron varios gusanos de hielo en el refrigerador para estudiarlos. Han pasado dos años y el gusano del hielo, que no come ni bebe, sigue viviendo tenazmente en el congelador.
Pero los gusanos de hielo también tienen un defecto fatal: le temen al calor. Los gusanos de hielo son extremadamente frágiles en su capacidad para soportar altas temperaturas. Mientras la temperatura sea superior a cuatro grados centígrados, la membrana celular del gusano de hielo se derretirá y las enzimas de las células se convertirán en un montón de material pegajoso parecido al heno.
El misterio de romper el hielo: ¿Existe alguna manera de romper el hielo?
Entre los muchos misterios que rodean a los gusanos de hielo, el más increíble es que los gusanos de hielo pueden caminar libremente sobre hielo sólido. Nadie sabe cómo rompieron el hielo.
Algunos científicos dicen que los gusanos de hielo pueden perforar el hielo a lo largo de grietas en el hielo; otros especulan que los gusanos de hielo tienen habilidades para romper el hielo. Muchos biólogos sospechan que los gusanos de hielo pueden contener sustancias descongelantes. Cada vez que caminan sobre hielo, las células de sus cuerpos liberan energía, derritiendo el hielo circundante y formando un canal, como "un cuchillo caliente cortando mantequilla".
Un experto en animales de la nieve dijo que entre las muchas pulgas de las nieves, los nematodos de las nieves y las arañas de las nieves, los gusanos de hielo son los animales más sorprendentes. El espeso pelaje del oso polar lo aísla del frío exterior y le permite almacenar su propia energía. El bacalao antártico tiene anticongelante en la sangre, lo que le permite sobrevivir en el hielo y la nieve. Sin embargo, ¿cómo pueden los diminutos gusanos de hielo desnudos mantenerse calientes o incluso usar hielo? El biólogo Putzel dijo: "Cuando la temperatura baja, los gusanos de hielo generarán energía inmediatamente. Es como llenar el tanque de gasolina con gasolina".
Misterio oculto: ¿Extinción en invierno?
El estilo de vida de los gusanos de hielo también está lleno de misterio. Viven siempre en zonas glaciares cubiertas de nieve durante todo el año y su paradero es secreto. En verano, grandes gusanos de hielo atraviesan el hielo en busca de alimento. Según los investigadores que buscan gusanos de hielo, decenas de miles de ellos podrían morir aplastados por accidente.
Los gusanos de hielo salen al atardecer y descansan al amanecer. En verano, antes de que salga el sol, los gusanos de hielo se retiran al hielo. Cuando se pone el sol, los gusanos de hielo emergen de sus madrigueras en busca de algas, polen y otros desechos digeribles para alimentarse. Por eso su nombre científico es "solifugus", que significa evitar el sol.
En invierno, la mayoría de los lugares donde se acumulan los gusanos de hielo están cerrados por las fuertes nevadas. Sin algas ni otros alimentos, se esconden bajo tierra. Pero hasta ahora nadie sabe cómo los gusanos de hielo pasan el invierno bajo tierra. Los gusanos de hielo parecen desaparecer en invierno. Los científicos sospechan que hibernan bajo la nieve. Sin embargo, recientemente los investigadores han descubierto que si cavas lo suficientemente profundo, es posible que veas gusanos de hielo en el invierno. Dos biólogos de Estados Unidos desenterraron repetidamente gusanos de hielo en el monte Rainick cubierto de nieve. Todos los gusanos de hielo que han descubierto hasta ahora están escondidos en agujeros subterráneos a 3 metros bajo tierra.
Desentrañando el misterio: Es posible encontrar vida extraterrestre
Los gusanos de hielo son conocidos como las únicas criaturas congeladas en la tierra y tienen las características de vida extraterrestre que los científicos idealmente desean. Los científicos creen que el raro físico resistente al frío del gusano de hielo puede demostrar que pueden existir criaturas resistentes al frío similares a los gusanos de hielo en otros planetas.
En 2005, la NASA invirtió 200.000 dólares estadounidenses para apoyar el proyecto de investigación del gusano de hielo. La NASA cree que los gusanos de hielo pueden sobrevivir en un entorno tan hostil, lo que demuestra que la bola de hielo de Júpiter u otros planetas también pueden tener vida extraterrestre similar.
La revista estadounidense National Geographic también se dio cuenta de los gusanos de hielo y financió a investigadores para buscarlos. La revista "National Geographic" cree que el valor del gusano de hielo en el trasplante de órganos es mucho más realista que la vida extraterrestre que representa. Las células del gusano de hielo pueden mantener un metabolismo normal a bajas temperaturas. Sin embargo, los órganos trasplantados consumen energía y se encogen rápidamente durante el almacenamiento en frío. Si se pueden revelar los secretos del metabolismo del gusano de hielo, los médicos podrían utilizar productos químicos y medicamentos para preservar los órganos por más tiempo.
En 1887, Curtis, un famoso fotógrafo de Seattle, EE. UU., descubrió por primera vez los gusanos de hielo y los llamó "anguilas de las nieves". Pero pocas personas prestan atención. En los últimos años, el calentamiento global ha puesto a los animales polares al borde de la extinción y los gusanos de hielo han ido atrayendo poco a poco la atención de los investigadores. Li Zhixi, estudiante de posgrado en biología de una universidad del estado de Washington, EE. UU., eligió los gusanos de hielo como tema de su tesis de graduación. Li dijo: "Los gusanos de hielo están muy calientes ahora y casi no hay investigaciones sobre ellos, pero son maravillosos".
Interconexión
Los "gusanos de hielo" a los ojos de literatos
p>La imaginación de los literatos es muy rica. Ya a principios del siglo XX, los gusanos de hielo aparecieron en los escritos de los escritores y también se pueden ver en algunos libros y poemas. Este pequeño insecto, de menos de cinco centímetros de largo y que vive bajo una espesa capa de hielo y nieve, es desde hace mucho tiempo testigo del amor y de la vida a los ojos del poeta.
El escritor Robert Self mencionó muchas veces este bicho mágico en sus obras. Especialmente la famosa frase "La huella del 98" de cierta novela: "En esa tierra azul claro, en el cielo nevado, estoy en el infinito de la tierra; en la luz y la sombra de la llanura polar, los osos polares cantan". y bailando; ah, eres mi Corazón, mi vida, mi alma; cuando los gusanos del hielo polar regresen a sus nidos, te veré."
Y Li Zhixi no sólo busca y estudia el Los propios gusanos de hielo, pero también los propios gusanos de hielo. Con el objetivo de recitar 140 poemas de Severs "Blue Snow Mountain":
Cuando todo se aclara, te acercas tímidamente y esperas y verás. Los pequeños insectos están apiñados y sus narices son azules.
Para sobrevivir buscan todo tipo de nutrientes. Se muerden la cola unos a otros hasta que sobreviven.
Ser tan querido por los poetas puede deberse a que pueden sobrevivir en un entorno tan duro. Sin embargo, en los próximos 50 años, debido al calentamiento global, el hielo y la nieve de los que dependen desaparecerán gradualmente. Para entonces, los gusanos de hielo también se habrán convertido en animales extintos, ¡y los humanos sólo podrán lamentarse de su magia en poesía! Radar moderno: un dispositivo de posicionamiento y medición 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 obstáculos. Sobre esta base, los científicos diseñaron un radar moderno: un dispositivo de localización y localización por radio.
Al estudiar la pequeña resistencia de los delfines a la natación, los científicos inventaron una piel de delfín artificial que puede aumentar la velocidad de los torpedos. y vehículos sin ruedas (máquinas saltadoras) que imitan el movimiento de los canguros en el desierto.
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 Penguin. La amplia parte inferior de este tipo de vehículos está directamente fijada a la superficie de la nieve, sostenida por palas para las ruedas y puede viajar a velocidades de hasta 50 kilómetros por hora.
Científicos crean robots espaciales imitando insectos.
Un equipo de investigación de la Universidad Nacional de Australia ha desarrollado un pequeño dispositivo de navegación y control de vuelo estudiando varias especies de insectos. Este dispositivo podría utilizarse para equipar pequeños aviones para la exploración de Marte.
Inspirándose en la biónica, científicos británicos están desarrollando un nuevo tipo de submarino que puede nadar en forma de S moviendo su aleta caudal. La principal innovación es el uso de un dispositivo llamado "actuador de torso". El "tronco" consta de un conjunto de tubos flexibles fabricados de un material fino y suave que imitan la actividad muscular y facilitan el movimiento de las aletas. El nuevo submarino podría utilizarse como dragaminas submarino para hacer frente a las minas que detonan al menor sonido o perturbación.
Las molestas moscas parecen no tener nada que ver con la gran industria aeroespacial, pero la biónica las vincula estrechamente.
Las moscas son conocidas como "cosas malolientes". Se pueden encontrar en todas partes y tienen mal olor. Las moscas tienen un sentido del olfato especialmente sensible y pueden percibir olores a miles de metros de distancia. Pero 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.
Cada "nariz" tiene sólo una "fosa nasal" conectada con el mundo exterior, que contiene cientos de células nerviosas olfativas. Si un olor ingresa a las fosas nasales, estos nervios convierten inmediatamente el estímulo del olor en impulsos eléctricos nerviosos que se envían al cerebro. El cerebro puede diferenciar entre diferentes sustancias olfativas en función de los diferentes impulsos eléctricos neuronales que producen. Por tanto, las antenas de la mosca actúan como un sensible analizador de gases.
Inspirándose en esto, la biónica imitó 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 de metal sino de una mosca viva. Se inserta un microelectrodo muy fino en el nervio olfatorio de la mosca y la señal eléctrica del nervio guiado se amplifica mediante un circuito electrónico y se envía al analizador que puede hacer sonar una alarma tan pronto como detecta una señal de sustancias olorosas. Este instrumento ha sido instalado en la cabina de la nave espacial para detectar la composición del gas en la cabina.
Este pequeño analizador de gases 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.
De las luciérnagas a la luz artificial
Desde que el hombre inventó la luz eléctrica, la vida se ha vuelto más cómoda y rica. Pero las luces 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. Los rayos de calor de las luces eléctricas son perjudiciales para los ojos humanos. Entonces, ¿existe una fuente de luz que solo emita luz pero no genere calor? El ser humano ha vuelto a centrar su atención en la naturaleza.
En la naturaleza, muchos organismos pueden emitir luz, como bacterias, hongos, gusanos, moluscos, crustáceos, insectos y peces, etc., y la luz que emiten estos animales no produce calor, por lo que es También llamada "luz fría".
Entre los muchos animales luminosos, las luciérnagas son uno de ellos. Hay aproximadamente 65.438+0.500 especies de luciérnagas. Los colores de su luz fría varían del amarillo verdoso al naranja, y el brillo de su luz también es diferente. Las luciérnagas emiten luz fría, que no sólo tiene una alta eficiencia luminosa, sino que también es generalmente más suave, adecuada para el ojo humano y tiene una intensidad luminosa relativamente alta. Por tanto, la bioluminiscencia es una fuente de luz ideal para los humanos.
Los científicos descubrieron que el dispositivo emisor de luz de las luciérnagas se encuentra situado en el 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, todas las cuales contienen luciferina y luciferasa. Bajo la acción de la luciferasa, la luciferina se combina con la oxidación 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, que cambiaron en gran medida la fuente de iluminación humana. 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 energía y no genera un campo magnético, puede usarse para limpiar minas terrestres magnéticas bajo la iluminación de fuentes de luz biológicas.
Ahora, las personas pueden obtener luz fría similar a la bioluminiscencia para iluminación de seguridad mezclando algunos productos químicos.
Peces eléctricos y baterías de voltios
Muchas criaturas en la naturaleza pueden generar electricidad, y solo hay más de 500 especies de peces. La gente llama a estos peces que pueden descargar electricidad "peces eléctricos".
Los distintos peces eléctricos tienen diferentes técnicas de descarga. Las rayas eléctricas, los bagres y las anguilas tienen la mayor capacidad de descarga. Los torpedos de tamaño mediano pueden producir alrededor de 70 voltios, mientras que los torpedos africanos pueden producir hasta 220 voltios; el bagre eléctrico africano puede producir 350 voltios y las anguilas eléctricas pueden producir 500 voltios. Existe una anguila eléctrica sudamericana que puede generar voltajes de hasta 880 voltios y es conocida como la campeona de las descargas eléctricas. Se dice que mata animales grandes como los caballos.
¿Cuál es el secreto de la descarga eléctrica del pez? A través de investigaciones anatómicas sobre peces eléctricos, finalmente se descubrió que hay un órgano peculiar de generación de energía en el pez eléctrico. Estos generadores están formados por muchas células translúcidas en forma de disco llamadas electroplacas o discos eléctricos. Debido a los diferentes tipos de peces eléctricos, la forma, posición y número de las placas eléctricas del generador también 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 torpedo tiene forma de riñón plano, está dispuesto a ambos lados de la línea media del cuerpo y tiene 2 millones de placas eléctricas. El generador eléctrico del bagre se origina en una especie de glándula situada entre la piel y los músculos y tiene aproximadamente 5 millones de placas eléctricas. El voltaje generado por una sola placa es muy débil, pero debido a que hay muchas placas, el voltaje generado es muy grande.
Las extraordinarias habilidades de los peces eléctricos han despertado un gran interés. A principios del siglo XIX, el físico italiano Volta diseñó la batería voltaica más antigua del mundo basada en el órgano generador de energía del pez eléctrico. Debido a que este tipo de batería está diseñada basándose en el generador natural del pez eléctrico, la investigación sobre el pez eléctrico, llamado "órgano eléctrico artificial", también ha dado a la gente esta iluminación: si el órgano generador de energía del pez eléctrico se puede imitar con éxito Entonces se puede resolver fácilmente y eficazmente los problemas de energía de barcos y submarinos.
Las orejas de las medusas orientadas al viento
"Las golondrinas vuelan bajo antes de la lluvia, las cigarras cantan y el cielo se aclara bajo la lluvia". clima. Todos los pescadores de la costa saben que los peces y medusas que viven a lo largo de la costa nadan hacia el mar en grupos, lo que indica que se avecina una tormenta.
La medusa, también conocida como 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 y nadará hasta el mar para refugiarse ante cada aviso de tormenta.
Bionics da 15 ejemplos:
1. Un pequeño y extraño analizador de gases que 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 controlar el despegue y el aterrizaje de los aviones y, si detecta que el avión está a punto de colisionar, llamará inmediatamente a la policía.
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 tipo de localizador 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.
Los aviones toman a los pájaros como maestros.
El ojo de una mosca aprende de una mosca.
Radar utiliza murciélagos como maestros.
Camuflaje de color protector, fotoquímica
Barcos pesqueros, trajes de buceo
Ultrasonido de delfines
Los científicos crean robots espaciales imitando insectos. ......