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昆虫仿生主要有哪几个方面

2020-02-10 09:22:00

  昆虫在长期进化过程中发展出与其生存环境相适应的器官系统,这些器官系统结构独特、功能优异,因而,昆虫一直是最重要的仿生对象之一,昆虫仿生分为以下几个方面:形态仿生、体表微结构仿生、感觉器官仿生、运动功能仿生。

  昆虫是我们身边经常见到的小动物,一般不引起我们注意,美国研制出黄蜂大小的“间谍飞机”,也就是“虫型飞机”,它可以不被察觉地飞进指定的地方进行拍照、录音,进行军事侦察。

  2013年英国《自然》杂志上发文报道,一个国际科研团队开发出模拟复眼特性的人造同位复眼照相机,昆虫复眼有非常大的视角和景深,对运动物体的感应也十分灵敏,受此启发,人们研制出人造同位复眼照相机,由一组弹性微型透镜阵列和一组可变形的硅基光电感应阵列组成,分别布置在弹性薄膜基底的两侧,其中每个微型透镜和光感元件构成一个“小眼”。这些“小眼”都在平面上制造并组装起来,然后经由弹性变形转换成近乎完整的半球形状(160度),上面集成了180个小眼,与蚂蚁和树皮甲虫复眼中的小眼数相近。这使新相机实现了视角和景深的极大化。

  蜻蜓是昆虫飞行大师,其翅膀上有一块加厚的翅痣,翅痣质量虽然只有翅膀总重的0.1%,但它们是蜻蜓飞行的消振器,能消除飞行时翅膀的颤振,降低噪声。如果把翅痣去掉,蜻蜓飞起来就会摇摇摆摆,飘忽不定,翅痣对蜻蜓飞行的平衡稳定性具有至关重要的作用。在航空史上,飞机由于剧烈振动而时常发生机翼断裂,受蜻蜓翅膀这一特性启发,飞机设计师在飞机的两翼各加一块类似翅痣的平衡重锤,有效地消除了飞机翅膀的颤振。

  结构色,又叫物理色,是昆虫体表结构发射、折射或衍射光而形成的颜色,不会随昆虫死亡而消失,如甲虫的金属色等。而化学色是昆虫含有色素而形成的颜色,常随着昆虫死亡而消失或减退。人们在昆虫飞行方面获得了无穷的灵感,目前正在开发机器蜜蜂,随着技术的成熟,用机器蜜蜂来传粉和采蜜将成为可能,这样,温室大棚放几只人造蜜蜂来给黄瓜、西红柿传粉,听着都觉得美好。

蜻蜓的翅膀(左上角黑色部分为翅痣)

蜻蜓的翅膀(左上角黑色部分为翅痣) 

昆虫间谍飞机

昆虫间谍飞机

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