從蝙蝠身上學(xué)會了雷達(dá),從青蛙身上發(fā)明了電子蛙眼,五彩的蝴蝶錦色粲然,如重月紋鳳蝶、褐脈金斑蝶等,尤其是螢光翼鳳蝶,其后翅在陽光下時而金黃,時而翠綠,有時還由紫變藍(lán).科學(xué)家通過對蝴蝶色彩的研究,為軍事防御帶來了極大的裨益.在二戰(zhàn)期間,德軍包圍了列寧格勒,企圖用轟炸機摧毀其軍事目標(biāo)和其他防御設(shè)施.蘇聯(lián)昆蟲學(xué)家施萬維奇根據(jù)當(dāng)時人們對偽裝缺乏認(rèn)識的情況,提出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.因此,盡管德軍費盡心機,但列寧格勒的軍事基地仍安然無惹,為贏得最后的勝利奠定了堅實的基礎(chǔ).根據(jù)同樣的原理,后來人們還生產(chǎn)出了迷彩服,大大減少了戰(zhàn)斗中的傷亡.
人造衛(wèi)星在太空中由于位置的不斷變化可引起溫度驟然變化,有時溫差可高達(dá)兩、三百度,嚴(yán)重影響許多儀器的正常工作.科學(xué)家們受蝴蝶身上的鱗片會隨陽光的照射方向自動變換角度而調(diào)節(jié)體溫的啟發(fā),將人造衛(wèi)星的控溫系統(tǒng)制成了葉片正反兩面輻射、散熱能力相差很大的百葉窗樣式,在每扇窗的轉(zhuǎn)動位置安裝有對溫度敏感的金屬絲,隨溫度變化可調(diào)節(jié)窗的開合,從而保持了人造衛(wèi)星內(nèi)部溫度的恒定,解決了航天事業(yè)中的一大難題.
甲蟲與仿生
屁步甲炮蟲自衛(wèi)時,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.科學(xué)家將其解剖后發(fā)現(xiàn)甲蟲體內(nèi)有3個小室,分別儲有二元酚溶液、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.這種原理目前已應(yīng)用于軍事技術(shù)中.二戰(zhàn)期間,德國納粹為了戰(zhàn)爭的需要,據(jù)此機理制造出了一種功率極大且性能安全可靠的新型發(fā)動機,安裝在飛航式導(dǎo)彈上,使之飛行速度加快,安全穩(wěn)定,命中率提高,英國倫敦在受其轟炸時損失慘重.美國軍事專家受甲蟲噴射原理的啟發(fā)研制出了先進(jìn)的二元化武器.這種武器將兩種或多種能產(chǎn)生毒劑的化學(xué)物質(zhì)分裝在兩個隔開的容器中,炮彈發(fā)射后隔膜破裂,兩種毒劑中間體在彈體飛行的8—10秒內(nèi)混合并發(fā)生反應(yīng),在到達(dá)目標(biāo)的瞬間生成致命的毒劑以殺傷敵人.它們易于生產(chǎn)、儲存、運輸,安全且不易失效.螢火蟲可將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成光能,且轉(zhuǎn)化效率達(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)甲蟲的視動反應(yīng)機制研制成功的空對地速度計已成功地應(yīng)用于航空事業(yè)中.
蜻蜓與仿生
蜻蜒通過翅膀振動可產(chǎn)生不同于周圍大氣的局部不穩(wěn)定氣流,并利用氣流產(chǎn)生的渦流來使自己上升.蜻蜒能在很小的推力下翱翔,不但可向前飛行,還能向后和左右兩側(cè)飛行,其向前飛行速度可達(dá)72km/小時.此外,蜻蜒的飛行行為簡單,僅靠兩對翅膀不停地拍打.科學(xué)家據(jù)此結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)研制成功了直升飛機.飛機在高速飛行時,常會引起劇烈振動,甚至有時會折斷機翼而引起飛機失事.蜻蜒依靠加重的翅痣在高速飛行時安然無恙,于是人們仿效蜻蜒在飛機的兩翼加上了平衡重錘,解決了因高速飛行而引起振動這個令人棘手的問題.
為了研究滑翔飛行和碰撞的空氣動力學(xué)以及其飛行的效率,一個四葉驅(qū)動,用遠(yuǎn)程水平儀控制的機動機翼（翅膀）模型被研制,并第一次在風(fēng)洞內(nèi)測試了各項飛行參數(shù).
第二個模型試圖安裝一個以更快頻率飛行的翅膀,達(dá)到每秒18次震動的速度.有特色的是,這個模型采用了可變可調(diào)節(jié)前后兩對機翼之間相差的裝置.
研究的中心和長遠(yuǎn)目標(biāo),是要研究使用“翅膀”驅(qū)動的飛機表現(xiàn),以及與傳統(tǒng)的螺旋推動器驅(qū)動的飛機效率的比較等等.
蒼蠅與仿生
家蠅的特別之處在于它的快速的飛行技術(shù),這使得它很難被人類抓住.即使在它的后面也很難接近它.它設(shè)想到了每一種情況,非常小心,并能快速移動.那么,它是怎么做到的呢?
昆蟲學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),蒼蠅的后翅退化成一對平衡棒.當(dāng)它飛行時,平衡棒以一定的頻率進(jìn)行機械振動,可以調(diào)節(jié)翅膀的運動方向,是保持蒼蠅身體平衡的導(dǎo)航儀.科學(xué)家據(jù)此原理研制成一代新型導(dǎo)航儀——振動陀螺儀,大大改進(jìn)了飛機的飛行性能,可使飛機自動停止危險的滾翻飛行,在機體強烈傾斜時還能自動恢復(fù)平衡,即使是飛機在最復(fù)雜的急轉(zhuǎn)彎時也萬無一失.蒼蠅的復(fù)眼包含4000個可獨立成像的單眼,能看清幾乎360.范圍內(nèi)的物體.在蠅眼的啟示下,人們制成了由1329塊小透鏡組成的一次可拍1329張高分辨率照片的蠅眼照像機,在軍事、醫(yī)學(xué)、航空、航天上被廣泛應(yīng)用.蒼蠅的嗅覺特別靈敏并能對數(shù)十種氣味進(jìn)行快速分析且可立即作出反應(yīng).科學(xué)家根據(jù)蒼蠅嗅覺器官的結(jié)構(gòu),把各種化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變成電脈沖的方式,制成了十分靈敏的小型氣體分析儀,目前已廣泛應(yīng)用于宇宙飛船、潛艇和礦井等場所來檢測氣體成分,使科研、生產(chǎn)的安全系數(shù)更為準(zhǔn)確、可靠.
蜂類與仿生
蜂巢由一個個排列整齊的六棱柱形小蜂房組成,每個小蜂房的底部由3個相同的菱形組成,這些結(jié)構(gòu)與近代數(shù)學(xué)家精確計算出來的——菱形鈍角109°28’,銳角70°32’完全相同,是最節(jié)省材料的結(jié)構(gòu),且容量大、極堅固,令許多專家贊嘆不止.人們仿其構(gòu)造用各種材料制成蜂巢式夾層結(jié)構(gòu)板,強度大、重量輕、不易傳導(dǎo)聲和熱,是建筑及制造航天飛機、宇宙飛船、人造衛(wèi)星等的理想材料.蜜蜂復(fù)眼的每個單眼中相鄰地排列著對偏振光方向十分敏感的偏振片,可利用太陽準(zhǔn)確定位.科學(xué)家據(jù)此原理研制成功了偏振光導(dǎo)航儀,早已廣泛用于航海事業(yè)中.
其它昆蟲與仿生
跳蚤的跳躍本領(lǐng)十分高強,航空專家對此進(jìn)行了大量研究,英國一飛機制造公司從其垂直起跳的方式受到啟發(fā),成功制造出了一種幾乎能垂直起落的鷂式飛機.現(xiàn)代電視技術(shù)根據(jù)昆蟲單復(fù)眼的構(gòu)造特點,造出了大屏幕彩電,又可將一臺臺小彩電熒光屏組成一個大畫面,且可在同一屏幕上任意位置框出某幾個特定的小畫面,既可播映相同的畫面,又可播映不同的畫面.科學(xué)家根據(jù)昆蟲復(fù)眼的結(jié)構(gòu)特點研制成功的多孔徑光學(xué)系統(tǒng)裝置,更易于搜索到目標(biāo),已在國外一些重要武器系統(tǒng)中應(yīng)用.根據(jù)某些水生昆蟲的組成復(fù)眼的單眼之間相互抑制的原理,制成的側(cè)抑制電子模型,用于各類攝影系統(tǒng),拍出的照片可增強圖像邊緣反差和突出輪廓,還可用來提高雷達(dá)的顯示靈敏度,也可用于文字和圖片識別系統(tǒng)的預(yù)處理工作.美國利用昆蟲復(fù)眼加工信息及定向?qū)Ш皆?研制了具有很大實用價值的仿昆蟲復(fù)眼尋的末制導(dǎo)導(dǎo)引頭的工程模型.日本利用昆蟲形態(tài)及特性開發(fā)研制了六足機器人等工學(xué)機器和建筑物的新構(gòu)造方式.
未來展望
昆蟲在億萬年的進(jìn)化過程中,隨著環(huán)境的變遷而逐漸進(jìn)化,都在不同程度地發(fā)展著各自的生存本領(lǐng).隨著社會的發(fā)展,人們對昆蟲的各種生命活動掌握得越來越多,越來越意識到昆蟲對人類的重要性,再加上信息技術(shù)特別是計算機新一代生物電子技術(shù)在昆蟲學(xué)上的應(yīng)用,模擬昆蟲的感應(yīng)能力而研制的檢測物質(zhì)種類和濃度的生物傳感器,參照昆蟲神經(jīng)結(jié)構(gòu)開發(fā)的能夠模仿大腦活動的計算機等等一系列的生物技術(shù)工程,將會由科學(xué)家的設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實,并進(jìn)入各個領(lǐng)域,昆蟲將會為人類做出更大的貢獻(xiàn)
海豚-----聲納
鳥-------飛機
昆蟲-----液壓裝置
蛇-------紅外線
魚-------潛水艇
蜘蛛----人造纖維
烏龜-----裝甲車
貓眼-----夜視儀
海豚-----潛水艇
野豬的鼻子-----世界第一防毒面具
袋鼠-----沙漠運動的獨輪汽車
變色龍----軍事偽裝裝備