趣味昆虫选修课论文

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1、公选课《趣味昆虫》考核论文昆虫与仿生学生姓名：张西成学号：20110501310035学院：机电工程学院年级专业：机械设计制造及其自动化1班2013年5月9号昆虫与仿生摘要：我们的身边日夜都陪伴着大量昆虫，它们形态不一，体型各异，但由于长相恐怖，我们几乎不会将它们作为思考的对象。实际上，昆虫不仅在地球生态系统中占据重要位置，同时也是人类的一个不可思议的灵感源泉。从太阳能电池板到垂直概念农场，再从电子阅读器的显示屏到可持续建筑的集雾器，很多富有创造性的设计灵感均来自于这些小生灵。以下盘点的是十大仿生设计，设计灵感来自蝴蝶、甲虫、蜻蜓、蜜蜂等昆虫，它们让我

2、们研制的设备进一步接近自然的完美。关键词：昆虫仿生仿生学军事仿生学(bionics)是指模仿生物建造技术装置的科学，它是在上世纪中期才出现的一门新的边缘科学。仿生学研究生物体的结构、功能和工作原理，并将这些原理移植于工程技术之中，发明性能优越的仪器、装置和机器，创造新技术。从仿生学的诞生、发展，到现在短短几十年的时间内，它的研究成果已经非常可观。仿生学的问世开辟了独特的技术发展道路，也就是向生物界索取蓝图的道路，它大大开阔了人们的眼界，显示了极强的生命力。无论是在初期抑或是现在，仿生学主要以昆虫为对象的仿生研究一直是国内外的研究热点。目前,有关昆虫仿生

3、研究的主要方向有：昆虫的形态仿生、结构和功能的仿生、感觉器官的仿生、运动功能的仿生及其他特异能力的仿生等。下面介绍几种近代的昆虫仿生产品。正文：1、不会漏气的仿蜂巢轮胎未来的轮胎不需要充气，因此也就不存漏气问题，这一进步能够挽救很多士兵的生命。按照政府提出的要求，轮胎需要具备较高的承重能力，可抵御临时爆炸装置袭击并且能够在遇袭后仍以每小时50英里(约合每小时80公里)的速度行驶。为了满足政府的要求，Resilient技术公司和威斯康星州大学麦迪逊分校聚合体工程学中心的开发人员设计了模仿蜂巢结构的轮胎。他们知道没有什么能够比这种设计更完美的了。这种仿生轮

4、胎由一系列六角形构成，拥有极高的坚固度同时可让重量均匀分布以实现平滑行驶。这种轮胎对于越野作战是一个很了不起的改进，是一大突破。2、灵感来自甲虫的水壶在世界上一些严重缺水的地区，只有富有革新性的发明创造才能真正确保饮用水的洁净与安全。一位设计师做到了这一点，创造性地提出了从雾气中获取水的想法。他就是帕克·基特，所设计的“露水库”水壶模拟了甲虫雾中取水的方式，水壶背部的脊状结构能够收集露水。这款水壶采用不锈钢圆顶造型，早晨时的温度低于空气，所形成的露水会滑落至一个收集道。“露水库”一次大约可收集一杯水，虽然听起来不是很多，但对某些人来说，一杯水却能够决定

5、他们的生死。通过这种装置每天可以收集大约一杯水，这一杯水对于沙漠地带生活的人来说太重要了，为他们缓解了喝水的困难。3、仿蝴蝶翅膀Mirasol显示屏Mirasol的低电压显示屏能耗低，是取代手机、平板电脑和电子阅读器等设备所采用的电子墨水的一个理想替代品，其设计灵感来自于蝴蝶翅膀。蝴蝶翅膀上的微小鳞片能够反射光线，上面覆盖着透明的膜。随着蝴蝶拍打翅膀，阳光在穿过翅膀时发生折射，由于不同波长的光折射率不同，蝴蝶的翅膀看起来呈透明状。Mirasol显示屏能够产生类似的效果，它采用两个玻璃面板和微型镜子，能够将颜色反射到屏幕上。这也就意味着显示屏能够在强烈的

6、阳光照射下显示出鲜艳的色彩，使其在阳光下更容易观看。Mirasol显示屏利用环境中的自然光线而不是人造照明。这一发明解决了屏幕背光、反光等各种问题。4、仿蝴蝶色彩进行伪装五彩的蝴蝶锦色粲然，如重月纹凤蝶、褐脉金斑蝶等，尤其是萤光翼凤蝶，其后翅在阳光下时而金黄，时而翠绿，有时还由紫变蓝。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。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道理，在军事设施上覆盖蝴蝶花纹般的伪装。因此，尽管

7、德军费尽心机，但列宁格勒的军事基地仍安然无惹，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伤亡。很多军队的伪装服、迷彩服都是从昆虫的色彩上得到的灵感。很多昆虫在不同的环境下呈现出不同的色彩，有利于躲避不利的环境，有利于自身生存的需要。科学家们就通过昆虫这样的特征发明了伪装服、迷彩服、躲避敌人的视线。5、仿苍蝇的各种装备昆虫学家研究发现，苍蝇的后翅退化成一对平衡棒，当它飞行时?平衡棒以一定的频率进行机械振动。可以调节翅膀的运动方向，是保持苍蝇身体平衡的导航仪。科学家据此原理研制成一代新型导航仪——振动陀螺

8、仪。大大改进了飞机的飞行性能，可使飞机自动停止危险的滚翻飞行，在机体强烈倾斜时还能自动恢复平衡