給我一些關(guān)于動(dòng)物仿生學(xué)的資料

－－海洋動(dòng)物仿生學(xué)

海蜇，早在5億多年前就漂浮在海洋里，是一種極古老的腔腸動(dòng)物，還是預(yù)報(bào)風(fēng)暴最早、最準(zhǔn)確的“順風(fēng)耳”。因?yàn)樗摹岸洹保?xì)柄上的小球)中有小小的聽(tīng)石，風(fēng)暴產(chǎn)生時(shí)發(fā)出的次聲波（由空氣和波浪摩擦而嚴(yán)生，頻率為8赫茲-13赫茲，傳播比風(fēng)暴、波浪的速度快）沖擊小小聽(tīng)石“球”壁的神經(jīng)感受器，于是海蟄就穩(wěn)約聽(tīng)到了即將來(lái)臨的風(fēng)暴的隆隆聲，便警惕地離岸游向大海避災(zāi)。

人們模擬海蟄感受次聲波的器官，設(shè)計(jì)成功精確的“水母耳”儀器。它由喇叭、接受次聲波的共振器和把這種振動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖的轉(zhuǎn)換器以及指示器組成。將這種儀器安裝在船的前甲板上，喇叭做360°旋轉(zhuǎn)。當(dāng)它接收到8赫茲－13赫茲的次聲波時(shí)，旋轉(zhuǎn)自動(dòng)停止，喇叭所指示的方向，就是風(fēng)暴將要來(lái)臨的方向。指示器還可以告訴人們風(fēng)暴的強(qiáng)度。這種儀器，可提前15小時(shí)左右預(yù)報(bào)風(fēng)暴。

鱟，早在4億多年前出現(xiàn)于地球上，是老資格的海洋節(jié)肢動(dòng)物。但它進(jìn)化不大，眼睛卻很奇特--有4只。前面的兩只小眼直徑只有0.5毫米左右，都有晶狀體和視網(wǎng)膜；視網(wǎng)膜中有50個(gè)-80個(gè)感光細(xì)胞，對(duì)近紫外輻射最敏感，但刺激停止后，小眼反應(yīng)即降為零。

對(duì)鱟行為影響最大的是兩側(cè)的復(fù)眼。受光束照射后，復(fù)眼產(chǎn)生脈沖。一只眼受光束照射，一只眼產(chǎn)主脈沖；兩只眼同時(shí)受光束照射，兩只眼同時(shí)產(chǎn)生脈沖，但比光束照射一只眼時(shí)產(chǎn)生的脈沖的頻率略低些。人類(lèi)受其啟示，研制成功一種電子模擬裝置，能解10個(gè)元素構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)方程，應(yīng)用這個(gè)原理制成的電視攝影機(jī)，能在激光下提供清晰度較高的電視影象。

魚(yú)能在伸手不見(jiàn)五指的海里與海流搏斗，并能準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)障礙物，確定正確的方向。這些本領(lǐng)十分奇特?？茖W(xué)研究表明，這些行為是魚(yú)類(lèi)使用身體上的側(cè)線完成的，它是魚(yú)類(lèi)的“第六感”系統(tǒng)，由數(shù)千個(gè)延伸整個(gè)身體的細(xì)小毛發(fā)細(xì)胞組成。即使是在完全黑暗的海水中，側(cè)線也會(huì)對(duì)魚(yú)類(lèi)身體周?chē)乃髯龀龇磻?yīng)，從而正確地偵測(cè)到障礙物和水流的動(dòng)物。

不久前，伊利諾伊州立大學(xué)的科研小組仿生開(kāi)發(fā)出一套可使機(jī)器人擁有“第六感”的人工側(cè)線，它與魚(yú)類(lèi)的側(cè)線系統(tǒng)相似。這種人工側(cè)線由許多排列在表面的，類(lèi)似于發(fā)束的微小硅片組成，每一條都通過(guò)微較鏈連接在一個(gè)電子感應(yīng)器上。當(dāng)水流與硅束接觸時(shí)，硅束會(huì)因不同的水流速度而彎曲，使傳感能偵測(cè)到硅束彎曲的角度和方向，從而幫助機(jī)器人找出它想去的方向。
模擬昆蟲(chóng)武器漫談

各種與蝴蝶、蜻蜒、蜜蜂、蒼蠅和壁虱等昆蟲(chóng)一模一樣的偵察機(jī)器人武器，以及形狀像螃蟹和魚(yú)的偵察與攻擊機(jī)器人武器從空中、地面和水中前往敵軍駐地和戰(zhàn)場(chǎng)的情景，使人想起科幻小說(shuō)和電腦游戲。但是，在不久的將來(lái)，這種超小型偵察機(jī)器人武器無(wú)疑會(huì)實(shí)用化。有人預(yù)測(cè)，模擬昆蟲(chóng)武器將在21世紀(jì)中葉投入實(shí)用。
目前，美國(guó)步兵部隊(duì)在進(jìn)行偵察和確定炮擊目標(biāo)時(shí)，都是利用數(shù)米大小的無(wú)人駕駛飛機(jī)和無(wú)人駕駛直升機(jī)。而模擬昆蟲(chóng)武器只有十幾厘米大小，它不采用螺旋槳，而是像真正的昆蟲(chóng)那樣振翅飛行。一種稱(chēng)為”微型空中工具”的超小型飛機(jī)長(zhǎng)約20厘米，重約90克，飛行時(shí)間達(dá)二三十分鐘，機(jī)上的傳感器可以將捕捉到的信息傳送出去。敵人司令部、秘密基地、兵工廠、元首辦公室和內(nèi)閣會(huì)議室內(nèi)部等，這些人造衛(wèi)星和大型偵察機(jī)無(wú)法進(jìn)入的地方，模擬昆蟲(chóng)武器都可以憑借自身獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，毫不費(fèi)力深入進(jìn)行偵察。
據(jù)美國(guó)＜＜防務(wù)新聞＞＞報(bào)道，位于新墨西哥州阿爾伯克基的圣地亞國(guó)家研究所正在研制幾厘米到幾毫米大小的昆蟲(chóng)機(jī)器人，目的在于偵察敵對(duì)國(guó)儲(chǔ)藏核武器和生化武器的設(shè)施和工廠的內(nèi)部情況。這種機(jī)器人體積小，只有一種探測(cè)能力。因此，需要通過(guò)大量散布機(jī)器人來(lái)互相補(bǔ)充性能。工作人員首先在作為目標(biāo)的設(shè)施附近設(shè)置外形如磚頭和巖石等物品的“主機(jī)”。昆蟲(chóng)機(jī)器人根據(jù)事先制定的計(jì)劃，依靠自己的力量接近設(shè)施。一旦到達(dá)目標(biāo)，即使是很小的縫隙也可以潛入，并將探測(cè)到的數(shù)據(jù)傳輸給“主機(jī)”或者傳輸給從上空經(jīng)過(guò)的人造衛(wèi)星。結(jié)束了工作任務(wù)的機(jī)器人回到“主機(jī)”，由工作人員收回。
美國(guó)洛克希德———馬丁公司正在研制一種全長(zhǎng)20厘米左右的昆蟲(chóng)機(jī)器人。它雖然同真正的蝴蝶和鳥(niǎo)不太一樣，卻能在50米高的上空收集各種情報(bào)。稍加迷彩之后，不但肉眼看不到，就連雷達(dá)也難以探測(cè)到。
酷似空棘魚(yú)和海蟄的攻擊型機(jī)器人武器也登場(chǎng)了。給魚(yú)狀的機(jī)器人安裝炸藥，可以使其攻擊停泊在軍港的艦艇。這種機(jī)器魚(yú)上的炸藥的數(shù)量很少，無(wú)法將艦艇擊沉，但是能夠?qū)β暭{等軍艦的重要部位進(jìn)行一發(fā)必中的攻擊，破壞其部分零件，就足以推遲其參加作戰(zhàn)的時(shí)間。
美國(guó)的研究機(jī)構(gòu)為了將模擬昆蟲(chóng)偵察機(jī)器人武器投入實(shí)用，正在推進(jìn)各項(xiàng)研究工作。據(jù)說(shuō)，如果進(jìn)展順利，今后5年內(nèi)美國(guó)可以將初步的模擬昆蟲(chóng)偵察機(jī)器人武器投入實(shí)用。然而，在將模擬昆蟲(chóng)武器投入實(shí)用上還面臨著種種困難。如何做到真正地像昆蟲(chóng)那樣飛行，是研制工作的難點(diǎn)。傳送天線和提供動(dòng)力是兩個(gè)最大的困難。天線和傳感器越小，性能就越小，因此，研究人員希望能夠開(kāi)發(fā)出與昆蟲(chóng)的觸角同樣大小的天線。同時(shí)，能夠充分提供電力的小型燃料電池也正在研究之中。美國(guó)麻省理工學(xué)院正在開(kāi)發(fā)像襯衫扣子那樣大的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，而如何消除噪音和如何解決只能使用20分鐘左右的燃料等問(wèn)題，又將成為重大的課題。

? 蝴蝶與仿生

五彩的蝴蝶錦色粲然，如重月紋鳳蝶，褐脈金斑蝶等，尤其是熒光翼鳳蝶，其后翅在陽(yáng)光下時(shí)而金黃，時(shí)而翠綠，有時(shí)還由紫變藍(lán)?？茖W(xué)家通過(guò)對(duì)蝴蝶色彩的研究，為軍事防御帶來(lái)了極大的裨益。利用蝴蝶的色彩在花叢中不易被發(fā)現(xiàn)的道理，在軍事設(shè)施上覆蓋蝴蝶花紋般的偽裝。根據(jù)同樣的原理，后來(lái)人們還生產(chǎn)出了迷彩服，大大減少了戰(zhàn)斗中的傷亡。

? 甲蟲(chóng)與仿生

有一種步甲，當(dāng)其自衛(wèi)時(shí)，可噴射出具有惡臭的高溫液體“炮彈”，以迷惑、刺激和驚嚇敵害?？茖W(xué)家將其解剖后發(fā)現(xiàn)甲蟲(chóng)體內(nèi)有三個(gè)小室，分別儲(chǔ)有二元酚溶液、雙氧水和生物酶。二元酚和雙氧水流到第三小室與生物酶混合發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，瞬間就成為 100 ℃的毒液，并迅速射出。這種原理已應(yīng)用于軍事技術(shù)中。

螢火蟲(chóng)可將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成光能，且轉(zhuǎn)化率達(dá) 100%，而普通電燈的發(fā)光效率只有6%。人們模仿螢火蟲(chóng)的發(fā)光原理制成的冷光源可將發(fā)光效率提高十幾倍，大大節(jié)約了能量。另外，根據(jù)甲蟲(chóng)的視動(dòng)反應(yīng)機(jī)制研制成功的空對(duì)地速度計(jì)已成功地應(yīng)用于航空事業(yè)中。

? 蜻蜓與仿生

蜻蜓通過(guò)翅膀振動(dòng)可以產(chǎn)生不同與周?chē)髿獾木植坎环€(wěn)定氣流，并利用氣流產(chǎn)生的渦流來(lái)使自己上升。蜻蜓能在很小的推力下翱翔，不但可向前飛行，還能向右和左右飛行，其向前飛行速度可達(dá) 72km/小時(shí)。此外，蜻蜓的飛行行為簡(jiǎn)單，僅靠?jī)蓪?duì)翅膀不停地拍打。科學(xué)家根據(jù)此結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)研制成功了直升飛機(jī)。

飛機(jī)在高速飛行時(shí)，常會(huì)引起劇烈振動(dòng)，甚至有時(shí)會(huì)折斷機(jī)翼而引起飛機(jī)失事。蜻蜓依靠加重的翅痣在高速飛行時(shí)安然無(wú)恙，于是人們仿效蜻蜓在飛機(jī)的兩翼加上了平衡重錘，解決了因高速飛行而引起振動(dòng)這個(gè)令人棘手的問(wèn)題。