在我國,早就有著模仿生物的事例.相傳在公元前三千多年,我們的祖先有巢氏模仿鳥類在樹上營巢,以防御猛獸的傷害；四千多年前,我們的祖先“見飛蓬轉(zhuǎn)而知為車”,即見到隨風(fēng)旋轉(zhuǎn)的飛蓬草而發(fā)明輪子,做有裝成輪子的車.古代廟宇中大殿之前的山門的建造,就其建筑結(jié)構(gòu)來看,頗有點像大象的架勢,柱子又圓又粗,仿佛像大象的腿.
我國古代勤勞勇敢的勞動人民對于絢麗的天空、翱翔的蒼鷹早就有著各種美妙的幻想.根據(jù)秦漢時期史書記載,兩千多年前,我國人民就發(fā)明了風(fēng)箏,并且應(yīng)用于軍事聯(lián)絡(luò).春秋戰(zhàn)國時代,魯國匠人魯班,本名公輸般,首先開始研制能飛的木鳥；并且他從一種能劃破皮膚的帶齒的草葉得到啟示而發(fā)明了鋸子.據(jù)《杜陽雜編》記載,唐朝有個韓志和,“善雕木作鸞、鶴、鴉、鵲之狀,飲啄動靜與真無異,以關(guān)戾置于腹內(nèi),發(fā)之則凌云奮飛,可高達(dá)三丈至一二百步外,始卻下.”西漢時期,有人用鳥的羽毛做成翅膀,從高臺上飛下來,企圖模仿鳥的飛行.以上幾例,足以說明我國古代勞動人民對鳥類的撲翼和飛行,進(jìn)行了細(xì)致的觀察和研究,這也是最早的仿生設(shè)計活動之一.明代發(fā)明的一種火箭武器“神火飛鴉”,也反映了人們向鳥類借鑒的愿望.
我國古代勞動人民對水生動物——魚類的模仿也卓有成效.通過對水中生活的魚類的模仿,古人伐木鑿船,用木材做成魚形的船體,仿照魚的胸鰭和尾鰭制成雙槳和單櫓,由此取得水上運輸?shù)淖杂?后來隨制作水平提高而出現(xiàn)的龍船,多少受到了不少動物外形的影響.古代水戰(zhàn)中使用的火箭武器 “火龍出水”,多少有點模仿動物的意思.以上事例說明,我國古代勞動人民早期的仿生設(shè)計活動,為開發(fā)我國光輝燦爛的古代文明,創(chuàng)造了非凡的業(yè)績.
外國的文明史上,大致也經(jīng)歷了相似的過程.在包含了豐富生產(chǎn)知識的古希臘神話中,有人用羽毛和蠟做成翅膀,逃出迷宮；還有泰爾發(fā)明了鋸子,傳說這是從魚背骨和蛇的腭骨的形狀受到啟示而創(chuàng)造出來的.十五世紀(jì)時,德國的天文學(xué)家米勒制造了一只鐵蒼蠅和一只機械鷹,并進(jìn)行了飛行表演.
一八ОΟ年左右,英國科學(xué)家、空氣動力學(xué)的創(chuàng)始人之一—凱利,模仿鱒魚和山鷸的紡錘形,找到阻力小的流線型結(jié)構(gòu).凱利還模仿鳥翅設(shè)計了一種機翼曲線,對航空技術(shù)的誕生起了很大的促進(jìn)作用.同一時期,法國生理學(xué)家馬雷,對鳥的飛行進(jìn)行了仔細(xì)的研究,在他的著作《動物的機器》一書中,介紹了鳥類的體重與翅膀面積的關(guān)系.德國人亥姆霍茲也從研究飛行動物中,發(fā)現(xiàn)飛行動物的體重與身體的線度的立方成正比.亥姆霍茲的研究指出了飛行物體身體大小的局限.人們通過對鳥類飛行器官的詳細(xì)研究和認(rèn)真的模仿,根據(jù)鳥類飛行機構(gòu)的原理,終于制造了能夠載人飛行的滑翔機.
后來,設(shè)計師又根據(jù)鶴的體態(tài)設(shè)計出了掘土機的懸臂,在一戰(zhàn)期間,人們從毒氣戰(zhàn)幸存的野豬身上中獲得啟示,模仿野豬的鼻子設(shè)計出了防毒面具.在海洋中浮沉靈活的潛水艇又是運用了哪些原理?雖然我們無據(jù)考察潛艇設(shè)計師在設(shè)計潛艇時是否請教了生物界,但是不難設(shè)想,設(shè)計師一定懂得魚鰾是魚類用來改變身體同水的比重,使之能在水中沉浮的重要器官.青蛙是水陸兩棲動物,體育工作者就是認(rèn)真研究了青蛙在水中的運動姿勢,總結(jié)出一套既省力、又快速的游泳動作——蛙泳.另外,為潛水員制作的蹼,幾乎完全按照青蛙的后肢形狀做成,這就大大提高了潛水員在水中的活動能力
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