青少年应知的科技小常识-昆虫在仿生学中的贡献
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    自然界遍布形形色色的昆虫,许多昆虫的奇特本领给了人类许多启示,人类模仿这些本领造出许许多多的神奇机器。苍蝇是细菌的传播者,谁都讨厌它,可是苍蝇的楫翅(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。苍蝇的眼睛是一种“复眼”,由3000多只小眼组成,人们模仿它制成了“蝇眼透镜”。“蝇眼透镜”是由几百或者几千块小透镜整齐排列组合而成的,用它作镜头可以制成“蝇眼照相机”,一次就能照出千百张相同的相片。这种照相机已经用于印刷制版和大量复制电子计算机的微小电路,大大提高了工效和质量。

    蝴蝶,它虽然美丽诱人,但大多数是害虫,在装点自然美景的同时,它的幼虫也给我们带来许多烦恼。

    在二战期间,德军包围了列宁格勒,企图用轰炸机摧毁其军事目标和其他防御设施。前苏联昆虫学家施万维奇,根据当时人们对伪装缺乏认识的情况,提出利用蝴蝶的色彩在花丛中不易被发现的主意,将军事设施上覆盖了蝴蝶花纹般的伪装。因此,尽管德军费尽心机,但列宁格勒的军事基地仍安然无恙,为赢得最后的胜利奠定了坚实的基础。根据同样的原理,后来人们还生产出了迷彩服,大大减少了战斗中的人员伤亡。

    人造卫星在太空中由于位置的不断变化可引起温度骤然变化,有时温差可高达两三百度,严重影响许多仪器的正常工作。科学家们受蝴蝶身上的鳞片会随阳光的照射方向自动变换角度而调节体温的启发,将人造卫星的控温系统制成了叶片正反两面辐射、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。

    萤火虫可将化学能直接转变成光能,且转化效率达100%,而普通电灯的发光效率只有6%。人们模仿萤火虫的发光原理制成的冷光源可将发光效率提高十几倍,大大节约了能量。

    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,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每小时72公里。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。飞机在高速飞行时,常会引起剧烈振动,甚至有时会折断机翼而引起飞机失事。蜻蜒依靠加重的翅膀在高速飞行时安然无恙,于是人们仿效蜻蜒在飞机的两翼加上了平衡重锤,解决了因高速飞行而引起振动的这个令人棘手的问题。

    蜂类的蜂巢由一个个排列整齐的六棱柱形小蜂房组成,每个小蜂房的底部由三个相同的菱形组成,这些结构与近代数学家精确计算出来的——菱形钝角109°28′,锐角70°32′完全相同,是最节省材料的天然结构,这种结构容量大、极其坚固,令许多专家赞叹不止。人们模仿其构造用各种材料制成蜂巢式夹层结构板,强度大、重量轻、不易传导声和热,是建筑及制造航天飞机、宇宙飞船、人造卫星等的理想材料。

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