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  • 1 # 鯰魚不念

    我買領界有很大一部分原因也是看上了這個顯示屏,整個內飾都顯得很大氣,就像一臺ipad一樣,又大又流暢。用起來整體感覺也很不錯,功能分佈簡潔,反應速度也可以,而且語音識別也挺強的,我有點口音,大部份也能聽懂,說第二遍的時候少,不然就老尷尬了。

  • 2 # 李紅愛運動

    體鯊魚裝:運動員們要想在比賽中取得好成績,裝備自然很重要。運用了高科技的運動服裝能讓運動員們如虎添翼。悉尼奧運會時,仿生科技的連體鯊魚裝改變了整個世界泳壇的格局,幾乎大半以上的金牌得主都是鯊魚裝的使用者。第一代鯊魚裝模仿了鯊魚的面板,在泳衣上設計了一些粗糙的齒狀突起,以有效地引導水流,並收緊身體,避免面板和肌肉的顫動。第二代鯊魚裝又增加了一些新的亮點,加入了一種叫做“彈性面板”的材料,可使人在水中受到的阻力減少4%。此外,還增加了兩個附件,附在前臂上由鈦矽樹脂做成的緩衝器能使運動員遊起來更加輕鬆;附在胸前和肩後的振動控制系統能幫助引導水流。 讓盲者見到光明:在植入了微小的仿生視網膜之後,3位失明患者不僅看到了明滅或者移動的光點,甚至還成功地用眼睛區別出杯子和盤子。這是在美國視覺和眼科學協會年會上公佈的一項最新進展。研究人員介紹說,他們研製的仿生視網膜薄片面積僅為4乘5毫米,相當於人眼正常視網膜的約三分之一。它由矽酮和鉑材料製成,上面有16個電極,植入後可附著在天然視網膜上,其工作原理是用電訊號刺激患者還未完全喪失功能的視網膜細胞,將視覺資訊透過視神經傳遞給大腦,從而部分恢復視力。仿生視網膜主要用於治療色素性視網膜炎患者。但研究人員估計,這一技術經改進後將來也許還可以造福那些生來就看不見這個世界的盲人。 人工合成蛛絲:如果你曾經輕推過一個蜘蛛網,你就會感覺到在蛛網破裂前,它有一個拖拉伸展的過程。蛛絲正是透過這個伸展的過程吸收了許多能量,這讓蛛絲成為世界上最有韌性的材料之一。多年來,人們一直幻想能用蛛絲製作衣服,現在這個幻想正在慢慢變成現實。蛛絲含有一種纖維蛋白,這種蛋白質和存在於毛髮和羊角中的角質蛋白相似。這種蛋白分泌出來後開始變得堅韌。透過精細的平衡水的含量,蜘蛛和蠶可以防止纖維蛋白過快固化。不久的將來,人工製造的蛛絲將可以用來製作衣服或者強度超高的繩索。 運動方向識別的神經元功能模擬裝置 自動報靶機 平板型複眼透鏡 側抑制微光電視 人類從蝙蝠身上得到啟發,發明雷達. 從蒼蠅身上得到啟發,發明蠅眼照相機 自然界就是人類各種科學技術原理及重大發明的源泉。生物界有著種類繁多的動植物及物質存在,它們在漫長的進化過程中,為了求得生存與發展,逐漸具備了適應自然界變化的本領。人類生活在自然界中,與周圍的生物作“鄰居”,這些生物各種各樣的奇異本領,吸引著人們去想象和模仿。人類運用其觀察、思維和設計能力,開始了對生物的模仿,並透過創造性的勞動,製造出簡單的工具,增強了自己與自然界鬥爭的本領和能力。 人類最初使用的工具——木棒和石斧,無疑是使用的天然木棒和天然石塊;骨針的使用,無疑是魚刺的模仿……所有這些工具的創造、生活方式的選擇都不能說是人類憑空想象出來的,只能說是對自然中存在的物質及某種構成方式的直接模擬,是人類初級創造階段,也可以說是仿生設計的起源和雛形,它們雖然是比較粗糙的、表面的,但卻是我們今天得以發展的基礎。 在中國,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,以防禦猛獸的傷害;四千多年前,我們的祖先“見飛蓬轉而知為車”,即見到隨風旋轉的飛蓬草而發明輪子,做有裝成輪子的車。古代廟宇中大殿之前的山門的建造,就其建築結構來看,頗有點像大象的架勢,柱子又圓又粗,彷彿像大象的腿。 中國古代勤勞勇敢的勞動人民對於絢麗的天空、翱翔的蒼鷹早就有著各種美妙的幻想。根據秦漢時期史書記載,兩千多年前,中國人民就發明了風箏,並且應用於軍事聯絡。春秋戰國時代,魯國匠人魯班,本名公輸般,首先開始研製能飛的木鳥;並且他從一種能劃破面板的帶齒的草葉得到啟示而發明了鋸子。據《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,以關戾置於腹內,發之則凌雲奮飛,可高達三丈至一二百步外,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,足以說明中國古代勞動人民對鳥類的撲翼和飛行,進行了細緻的觀察和研究,這也是最早的仿生設計活動之一。明代發明的一種火箭武器“神火飛鴉”,也反映了人們向鳥類借鑑的願望。 中國古代勞動人民對水生動物——魚類的模仿也卓有成效。透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製成雙槳和單櫓,由此取得水上運輸的自由。後來隨製作水平提高而出現的龍船,多少受到了不少動物外形的影響。古代水戰中使用的火箭武器 “火龍出水”,多少有點模仿動物的意思。以上事例說明,中國古代勞動人民早期的仿生設計活動,為開發中國光輝燦爛的古代文明,創造了非凡的業績。 外國的文明史上,大致也經歷了相似的過程。在包含了豐富生產知識的古希臘神話中,有人用羽毛和蠟做成翅膀,逃出迷宮;還有泰爾發明了鋸子,傳說這是從魚背骨和蛇的顎骨的形狀受到啟示而創造出來的。十五世紀時,德國的天文學家米勒製造了一隻鐵蒼蠅和一隻機械鷹,並進行了飛行表演。 一八ОΟ年左右,英國科學家、空氣動力學的創始人之一—凱利,模仿鱒魚和山鷸的紡錘形,找到阻力小的流線型結構。凱利還模仿鳥翅設計了一種機翼曲線,對航空技術的誕生起了很大的促進作用。同一時期,法國生理學家馬雷,對鳥的飛行進行了仔細的研究,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係。德華人亥姆霍茲也從研究飛行動物中,發現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侷限。人們透過對鳥類飛行器官的詳細研究和認真的模仿,根據鳥類飛行機構的原理,終於製造了能夠載人飛行的滑翔機。 後來,設計師又根據鶴的體態設計出了掘土機的懸臂,在一戰期間,人們從毒氣戰倖存的野豬身上中獲得啟示,模仿野豬的鼻子設計出了防毒面具。在海洋中浮沉靈活的潛水艇又是運用了哪些原理?雖然我們無據考察潛艇設計師在設計潛艇時是否請教了生物界,但是不難設想,設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,體育工作者就是認真研究了青蛙在水中的運動姿勢,總結出一套既省力、又快速的游泳動作——蛙泳。另外,為潛水員製作的蹼,幾乎完全按照青蛙的後肢形狀做成,這就大大提高了潛水員在水中的活動能力。 二、仿生設計的歷史 自古以來,自然界就是人類各種科學技術原理及重大發明的源泉。生物界有著種類繁多的動植物及物質存在,它們在漫長的進化過程中,為了求得生存與發展,逐漸具備了適應自然界變化的本領。人類生活在自然界中,與周圍的生物作“鄰居”,這些生物各種各樣的奇異本領,吸引著人們去想象和模仿。人類運用其觀察、思維和設計能力,開始了對生物的模仿,並透過創造性的勞動,製造出簡單的工具,增強了自己與自然界鬥爭的本領和能力。 人類最初使用的工具——木棒和石斧,無疑是使用的天然木棒和天然石塊;骨針的使用,無疑是魚刺的模仿……所有這些工具的創造、生活方式的選擇都不能說是人類憑空想象出來的,只能說是對自然中存在的物質及某種構成方式的直接模擬,是人類初級創造階段,也可以說是仿生設計的起源和雛形,它們雖然是比較粗糙的、表面的,但卻是我們今天得以發展的基礎。 在中國,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,以防禦猛獸的傷害;四千多年前,我們的祖先“見飛蓬轉而知為車”,即見到隨風旋轉的飛蓬草而發明輪子,做有裝成輪子的車。古代廟宇中大殿之前的山門的建造,就其建築結構來看,頗有點像大象的架勢,柱子又圓又粗,彷彿像大象的腿。 中國古代勤勞勇敢的勞動人民對於絢麗的天空、翱翔的蒼鷹早就有著各種美妙的幻想。根據秦漢時期史書記載,兩千多年前,中國人民就發明了風箏,並且應用於軍事聯絡。春秋戰國時代,魯國匠人魯班,本名公輸般,首先開始研製能飛的木鳥;並且他從一種能劃破面板的帶齒的草葉得到啟示而發明了鋸子。據《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,以關戾置於腹內,發之則凌雲奮飛,可高達三丈至一二百步外,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,足以說明中國古代勞動人民對鳥類的撲翼和飛行,進行了細緻的觀察和研究,這也是最早的仿生設計活動之一。明代發明的一種火箭武器“神火飛鴉”,也反映了人們向鳥類借鑑的願望。 中國古代勞動人民對水生動物——魚類的模仿也卓有成效。透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製成雙槳和單櫓,由此取得水上運輸的自由。後來隨製作水平提高而出現的龍船,多少受到了不少動物外形的影響。古代水戰中使用的火箭武器 “火龍出水”,多少有點模仿動物的意思。以上事例說明,中國古代勞動人民早期的仿生設計活動,為開發中國光輝燦爛的古代文明,創造了非凡的業績。 外國的文明史上,大致也經歷了相似的過程。在包含了豐富生產知識的古希臘神話中,有人用羽毛和蠟做成翅膀,逃出迷宮;還有泰爾發明了鋸子,傳說這是從魚背骨和蛇的顎骨的形狀受到啟示而創造出來的。十五世紀時,德國的天文學家米勒製造了一隻鐵蒼蠅和一隻機械鷹,並進行了飛行表演。 一八ОΟ年左右,英國科學家、空氣動力學的創始人之一—凱利,模仿鱒魚和山鷸的紡錘形,找到阻力小的流線型結構。凱利還模仿鳥翅設計了一種機翼曲線,對航空技術的誕生起了很大的促進作用。同一時期,法國生理學家馬雷,對鳥的飛行進行了仔細的研究,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係。德華人亥姆霍茲也從研究飛行動物中,發現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侷限。人們透過對鳥類飛行器官的詳細研究和認真的模仿,根據鳥類飛行機構的原理,終於製造了能夠載人飛行的滑翔機。 後來,設計師又根據鶴的體態設計出了掘土機的懸臂,在一戰期間,人們從毒氣戰倖存的野豬身上中獲得啟示,模仿野豬的鼻子設計出了防毒面具。在海洋中浮沉靈活的潛水艇又是運用了哪些原理?雖然我們無據考察潛艇設計師在設計潛艇時是否請教了生物界,但是不難設想,設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,體育工作者就是認真研究了青蛙在水中的運動姿勢,總結出一套既省力、又快速的游泳動作——蛙泳。另外,為潛水員製作的蹼,幾乎完全按照青蛙的後肢形狀做成,這就大大提高了潛水員在水中的活動能力。 三、仿生設計的發展 到了近代,生物學、電子學、動力學等學科的發展亦促進了仿生設計學的發展。以飛機的產生為例: 在經過無數次模仿鳥類的飛行失敗後,人們透過不洩的努力,終於找到了鳥類能夠飛行的原因:鳥的翅膀上彎下平,飛行時,上面的氣流比下面的快,由此形成下面的壓力比上面的大,於是翅膀就產生了垂直向上的升力,飛的越快,升力越大。 1852年,法華人季法兒發明了氣球飛船;1870年,德華人奧托.利連塔爾製造了第一架滑翔機。利連塔爾是十九世紀末的一位具有大無畏冒險精神的人,他望著家鄉波美拉尼亞的鸛用笨拙的翅膀從他房頂上飛過,他堅信人能飛行。1891年,他開始研製一種弧形肋狀蝙蝠翅膀式的單翼滑翔機,自己還進行試飛;此後五年,他進行了2000多次滑翔飛行,並同鳥類進行了對比研究,提供了很有價值的資料。資料證明:氣流流經機翼上部曲面所走路程,比氣流流經機翼下平直表面距離較長,因而也較快,這樣才能保證氣流在機翼的後緣點匯合;上部氣流由於走的較快,它就較為稀薄,從而產生強大吸力,約佔機翼升力的三分之二大小;其餘的升力來自翼下氣流對機翼的壓力。 19世紀末,內燃機的出現,給了人類有史以來一直夢寐以求的東西:翅膀。不用說這種翅膀是笨拙的、原始的和不可靠的,然而這卻是使人類能隨風伴鳥一起飛翔的翅膀。 萊特兄弟發明了真正意義上的飛機。在飛機的設計製作過程中,怎樣使飛機拐彎和怎樣使它穩定一直困繞著他們。為此,萊特兄弟又研究了鳥的飛行。例如,他們研究鶙鵳怎樣使一隻翅膀下落,靠轉動這隻下落的翅膀保持平衡;這隻翅膀上增大的壓力怎樣使鶙鵳保持穩定和平衡。這兩個人給他們的滑翔機裝上翼梢副翼進行這些實驗,由地面上的人用繩控制,使之能轉動或彎翹。他們的第二個成功的實驗是用操縱飛機後部一個可轉動的方向舵來控制飛機的方向,透過方向舵使飛機向左或向右轉彎。 後來,隨著飛機的不斷髮展,它們逐漸失去了原來那些笨重而難看的體形,它們變的更簡單,更加實用。機身和單曲面機翼都呈現出象海貝、魚和受波浪衝洗的石頭所具有的自然線條。飛機的效率增加了,比以前飛的更快,飛的更高。到了現代,科學高度發展但環境破*、生態失衡、能源枯竭,人類意識到了重新認識自然,探討與自然更加和諧的生存方式的高度緊迫感,亦認識到仿生設計學對人類未來發展的重要性。特別是一九六Ο年秋,在美國俄亥俄州召開了第一次仿生學討論會,成為仿生學的正式誕生之日。 此後,仿生技術取得了飛躍的發展,並獲得了廣泛的應用。仿生設計亦隨之獲得突飛猛進的發展,一大批仿生設計作品如智慧機器人、雷達、聲納、人工臟器、自動控制器、自動導航器等等應運而生。 近代,科學家根據青蛙眼睛的特殊構造研製了電子蛙眼,用於監視飛機的起落和跟蹤人造衛星;根據空氣動力學原理仿照鴨子頭形狀而設計的高速列車;模仿某些魚類所喜歡的聲音來誘捕魚的電子誘魚器;透過對螢火蟲和海蠅地發光原理的研究,獲得了化學能轉化為光能的新方法,從而研製出化學熒光燈等等。 目前,仿生設計學在對生物體幾何尺寸及其外形的模仿同時,還透過研究生物系統的結構、功能、能量轉換、資訊傳遞等各種優異特徵,並把它運用到技術系統中,改善已有的工程裝置,並創造出新的工藝、自動化裝置、特種技術元件等技術系統;同時仿生設計學為創造新的科學技術裝備、建築結構和新工藝提供原理、設計思想或規劃藍圖,亦為現代設計的發展提供了新的方向,並充當了人類社會與自然界溝通訊息的“紐帶”。 對人腦的探索,可以展望未來的電子計算機有可能具有生物原理的功能。同它相比,現在的電子計算機只能作為算盤。 對植物光合作用的研究,將為延長人類的壽命、治療疾病提供一個嶄新的醫學發展途徑。 對生物體結構和形態的研究,有可能使未來的建築、產品改變模樣。使人們從“城市”這個人造物理環境中重新迴歸“自然”。 信天翁是一種海鳥,它具有淡化海水的器官——“去鹽器”。對其“去鹽器”的結構及其工作原理的研究,可以啟發人們去改善舊的或創造出新的海水淡化裝置。 白蟻能把吃下去的木質轉化為脂肪和蛋白質,對其機理的研究,將會對人工合成這些物質有所啟發。 同時仿生設計亦可對人類的生命和健康造成巨大的影響。例如人們可以透過仿生技術,設計製造製造出人造器官,如血管、腎、骨膜、關節、食道、氣管、尿道、心臟、肝臟、血液、子宮、肺、胰、眼、耳以及人工細胞。專家預測,在本世紀中後期,除腦以外人的所有器官都可以用人工器官代替。例如,模擬血液的功能,可以製造、傳遞養料及廢物,並能與氧氣及二氧化碳自動結合並分離的液態碳氫化合物人工血;模擬腎功能,用多孔纖維增透膜製成血液過濾器,也就是人工腎;模擬肝臟,根據活性碳或離子交換樹脂吸附過濾有毒物質,製成人工肝解毒器;模擬心臟功能,用血液和單向導通驅動裝置,組成人工心臟自動迴圈器。 隨著對宇宙的開發、認識,又將使人類不但認識宇宙中新形式的生命,而且將為人類提供嶄新的設計,創造出地球上前所未有的新的裝置…… 仿生設計學的特點與研究內容 仿生設計學是仿生學與設計學互相交叉滲透而結合成的一門的邊緣學科,其研究範圍非常廣泛,研究內容豐富多彩,特別是由於仿生學和設計學涉及到自然科學和社會科學的許多學科,因此也就很難對仿生設計學的研究內容進行劃分。這裡,我們是基於對所模擬生物系統在設計中的不同應用而分門別類的。歸納起來,仿生設計學的研究內容主要有: 1、形態仿生設計學研究的是生物體(包括動物、植物、微生物、人類)和自然界物質存在(如日、月、風、雲、山、川、雷、電等)的外部形態及其象徵寓意,以及如何透過相應的藝術處理手法將之應用與設計之中。 2、功能仿生設計學主要研究生物體和自然界物質存在的功能原理,並用這些原理去改進現有的或建造新的技術系統,以促進產品的更新換代或新產品的開發。 3、視覺仿生設計學研究生物體的視覺器官對圖象的識別、對視覺訊號的分析與處理,以及相應的視覺流程;他廣泛應用與產品設計、視覺傳達設計和環境設計之中。 4、結構仿生設計學主要研究生物體和自然界物質存在的內部結構原理在設計中的應用問題,適用與產品設計和建築設計。研究最多的是植物的莖、葉以及動物形體、肌肉、骨骼的結構。 從國內外仿生設計學的發展情況來看,形態仿生設計學和功能仿生設計學是目前研究的重點。在本文中,還將著重介紹形態仿生學和功能仿生設計學的一些情況。 作為一門新興的邊緣交叉學科,仿生設計學具有某些設計學和仿生學的特點,但他又有別與這兩門學科。具體說來,仿生設計學具有如下特點: 1、 藝術科學性 仿生設計學是現代設計學的一個分支、一個補充。同其它設計學科一樣,仿生設計學亦具有它們的共同特性——藝術性。鑑於仿生設計學是以一定的設計原理為基礎、以一定的仿生學理論和研究成果為依據,因此具有很嚴謹的科學性。 2、 商業性 仿生設計學為設計服務,為消費者服務,同時優秀的仿生設計作品亦可刺激消費、引導消費、創造消費。 3、 無限可逆性 以仿生設計學為理論依據的仿生設計作品都可以在自然界中找到設計的原型,該作品在設計、投產、銷售過程中所遇到的各種問題又可以促進仿生設計學的研究與發展。仿生學的研究物件是無限的,仿生設計學的研究物件亦是無限的;同理,仿生設計的原型也是無限的,只要潛心研究大自然,我們永遠不會有江郎才盡的一天。 4、 學科知識的綜合性 要熟悉和運用仿生設計學,必須具備一定的數學、生物學、電子學、物理學、控制論、資訊理論、人機學、心理學、材料學、機械學、動力學、工程學、經濟學、色彩學、美學、傳播學、倫理學等相關學科的基本知識。 5、 學科的交叉性 要深入研究和了解仿生設計學,必須在設計學的基礎上,既要了解生物學、社會科學的基礎知識,又要對當前仿生學的研究成果有清晰的認識。它是產生於幾個學科交叉點上的一種新型交叉學科。 五、仿生設計學的研究方法 仿生設計學的研究方法主要為“模型分析法”: 1、創造生物模型和技術模型 首先從自然中選取研究物件,然後依此物件建立各種實體模型或虛擬模型,用各種技術手段(包括材料、工藝、計算機等)對它們進行研究,做出定量的數學依據;透過對生物體和模型定性的、定量的分析,把生物體的形態、結構轉化為可以利用在技術領域的抽象功能,並考慮用不同的物質材料和工藝手段創造新的形態和結構。 ① 從功能出發、研究生物體結構形態——製造生物模型。 找到研究物件的生物原理,透過對生物的感知,形成對生物體的感性認識。從功能出發,研究生物的結構形態,在感性認識的基礎上,除去無關因素,並加以簡化,提出一個生物模型。對照生物原型進行定性的分析,用模型模擬生物結構原理。目的是研究生物體本身的結構原理。 ② 從結構形態出發,達到抽象功能——製造技術模型 根據對生物體的分析,做出定量的數學依據,用各種技術手段(包括材料、工藝等)製造出可以在產品上進行實驗的技術模型。牢牢掌握量的尺度,從具象的形態和結構中,抽象出功能原理。目的是研究和發展技術模型本身。 2、可行性分析與研究 建立好模型後,開始對它們進行各種可行性的分析與研究: ① 功能性分析 找到研究物件的生物原理,透過對生物的感知,形成對生物體的感性認識。從功能出發,對照生物原型進行定性的分析。 ② 外部形態分析 對生物體的外部形態分析,可以是抽象的,也可以是具象的。在此過程中重點考慮的是人機工學、寓意、材料與加工工藝等方面的問題。 ③ 色彩分析 進行色彩的分析同時,亦要對生物的生活環境進行分析,要研究為什麼是這種色彩?在這一環境下這種色彩有什麼功能? ④ 內部結構分析 研究生物的結構形態,在感性認識的基礎上,除去無關因素,並加以簡化,透過分析,找出其在設計中值得借鑑合利用的地方。 ⑤ 運動規律分析 利用現有的高科技手段,對生物體的運動規律進行研究,找出其運動的原理,針對性的解決設計工程中的問題。 當然,我們還可以就生物體的其它方面進行各種可行性分析.

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