生命科學(xué)技術(shù)選講ppt課件(已修改)
2025-05-14 04:50 本頁面
【正文】 生命科學(xué)縱橫 理學(xué)院 生命科學(xué)與生物工程研究院 生命科學(xué)技術(shù)選講 本章內(nèi)容 ?仿生學(xué) ?現(xiàn)代生物材料 —— 開啟新技術(shù)的鑰匙 仿生學(xué) 目 錄 ?前言 ?信息仿生 ?控制仿生 ?擬態(tài)仿生 ?力學(xué)仿生 ?化學(xué)仿生 ?整體仿生 前言 一、仿生學(xué)簡介 二、仿生學(xué)研究 中國古漢文中的仿生思想 前言 一、仿生學(xué)簡介 仿生學(xué)之起源 鳳蓬草 輪子 魚尾 船櫓 人眼晶狀體 透鏡 生物電 電池 鳥 飛機(jī) 生活中的仿生學(xué) 前言 仿生學(xué) （ Bionics） 模仿生物系統(tǒng)的原理以建造技術(shù)系統(tǒng)，或者使人造技術(shù)系統(tǒng)具有生物系統(tǒng)特征或類似特征的科學(xué) 。 仿生學(xué)的概念 前言 二 .仿生學(xué)研究 仿生學(xué) 是一門建立在多學(xué)科邊緣上的綜合 性學(xué)科，包括生理學(xué)、神經(jīng)學(xué)、醫(yī)學(xué)、化 學(xué)、數(shù)學(xué)、電子學(xué)、信息學(xué)等學(xué)科。 前言 生物體 生物模型 數(shù)學(xué)模型 技術(shù)模型 技術(shù)裝置 仿生學(xué)的研究方法 前言 一、青蛙與電子蛙眼 二、水母與電子耳 信息仿生 青蛙與電子蛙眼 神經(jīng)節(jié)細(xì)胞有 4種： “邊緣偵察器” “昆蟲偵察器” “事件偵察器” “光強(qiáng)減弱感受器” 青蛙的視覺系統(tǒng) 信息仿生 青蛙與電子蛙眼 由透鏡（晶狀體）在視網(wǎng)膜上形成光學(xué)圖像后，經(jīng)過視細(xì)胞、雙極細(xì)胞、輸出細(xì)胞（神經(jīng)節(jié)細(xì)胞）而送往大腦中樞 青蛙的視覺系統(tǒng) 信息仿生 “水母耳”風(fēng)暴預(yù)測儀 水母耳與電子耳 信息仿生 一、蛇的紅外探測 二、蝙蝠與超聲波 三、蛾的反雷達(dá)技術(shù) 四、動物的天然導(dǎo)航 控制仿生 蛇 田鼠 熱血動物身體 向外散熱 蛇通過感受器 探測到熱源 蛇的紅外探測 控制仿生 頰窩 頰窩 是一個紅外感受器，對周圍溫度變化極為敏感，能感受 ℃ 的溫度變化。這類蛇能在夜間準(zhǔn)確判斷周圍恒溫動物的位置。 蛇的紅外探測 控制仿生 飛行中的蝙蝠 超聲波 聲音反射波 蛾 蝙蝠的捕食 蝙蝠與超聲波 控制仿生 蝙蝠的回聲定位 超聲信號被反射 蝙蝠與超聲波 控制仿生 蝙蝠與超聲波 蝙蝠的聲納處理 腦 參考波刺激 接受器 載有信息 的超聲波 發(fā)出的 超聲波 控制仿生 夜蛾的反雷達(dá)技術(shù) 反雷達(dá)技術(shù)使夜蛾死里逃生 控制仿生 夜蛾的反雷達(dá)技術(shù) 鼓膜器 鼓膜器 振動器 胸神經(jīng)節(jié) 神經(jīng)纖維 氣囊 聽覺 細(xì)胞 感受器 鼓膜 角質(zhì)皺折 非聽覺 細(xì)胞 聽覺系統(tǒng) 控制仿生 千里遷徙 萬里洄游 動物的天然導(dǎo)航 控制仿生 動物的天然導(dǎo)航 一些動物利用日月星辰導(dǎo)航，也有些動物利用海流、海水成分、地磁場、重力場等進(jìn)行導(dǎo)航，為研制通訊設(shè)備和新型導(dǎo)航儀器提供啟迪。 控制仿生 定義： 生物界中普遍存在著擬態(tài)，現(xiàn) 將擬態(tài)用于工程技術(shù)中去就叫 擬態(tài)仿生 。 擬態(tài)仿生 擬態(tài)仿生 動物的擬態(tài)與保護(hù)色 擬態(tài)仿生 擬態(tài)仿生 坦克的迷彩著裝 擬態(tài)仿生 三色迷彩的德國“豹” I坦克在電視成像下的效果 擬態(tài)仿生 坦克的迷彩著裝 擬態(tài)仿生 一、生物與造船 二、生物與飛機(jī) 三、生物與建筑 力學(xué)仿生 生物與造船 模仿鱈魚、鲇魚外形建造的“復(fù)仇號”帆船 體形的模仿 力學(xué)仿生 生物與造船 體形的模仿 力學(xué)仿生 生物與造船 體形的模仿 俄羅斯海軍新型核潛艇 力學(xué)仿生 生物與造船 模仿鯨的胸鰭給船裝上了船鰭 結(jié)構(gòu)的模仿 力學(xué)仿生 生物與造船 結(jié)構(gòu)的模仿 模仿魚和鯨體表粘液合成了幾種人工粘液，以減小湍流。 力學(xué)仿生 生物與造船 結(jié)構(gòu)的模仿 潛水艇在航行時會造成巨大的湍流 海豚游泳時身邊的水流很小 力學(xué)仿生 鷹擊長空 嘯傲云天 生物與飛機(jī) 力學(xué)仿生 生物與飛機(jī) 達(dá)芬奇設(shè)計的撲
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