文档介绍:创新方法之仿生法
本讲稿第一页,共三十七页
【创新故事】
苍蝇,被称为“四害”之一,令人讨厌。但科学家却拜苍蝇为师,克服了很多难题,发明了很多新玩意。
本讲稿第二页,共三十七页
——振动陀螺仪。家蝇的特别,原因是因为?
本讲稿第十五页,共三十七页
提速武器——鲨鱼皮泳衣
鲨鱼皮表面粗糙的V形皱褶
可以大大减少水流的摩擦
力,使身体周的水流更高效
地流过进而实现快速游动。
本讲稿第十六页,共三十七页
知识的拓展:仿生设计创造法应用
仿照贝壳的形状,建成了悉尼歌剧院,成为著名的地标式建筑。
利用变色龙可以随周围环境改变自身颜色的特点,制作出来的户外运动鞋。
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飞机
飞机的造型源于模仿飞鸟,这不仅仅是因为飞鸟的形态优美,而是其形态上的合理,由于它展开时身体扁平,体积小、重量轻,因而产生的风阻力小,使飞机飞行速度快且飞得高!
本讲稿第十八页,共三十七页
直升飞机
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潜水艇
潜水艇是模仿游鱼,蛙泳是模仿青蛙,形态仿生便是利用具象的自然形态,结合相应的艺术处理手法与设计理念,使之成为一个既有观赏性,又具使用功能的设计作品
本讲稿第二十页,共三十七页
超强粘合剂
几年前,科学家认识到壁虎足垫上数百万个分叉的小刚毛所拥有的神奇力量,正是这种力量让壁虎上演飞檐走壁的绝技。目前,科学家正在研制一系列模仿这种神奇力量的超强粘合剂,用以提高打造爬墙机器人
本讲稿第二十一页,共三十七页
像海参一样软硬兼备的塑料
当受到惊吓之后,身体柔软的海参会分泌一种特殊化学物质,能够在几秒钟之内将皮肤变硬,此时的皮肤如同一副铠甲。这一软硬兼备的本领为科学家提供了灵感,促使他们研制一种遇水之后即由硬变软的塑料材料。
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模仿海鸥的侦察机
美国佛罗里达州大学工程师里克·林德从海鸥身上得到启发,研制出一种能在高层建筑周围寻找出路,同时又可猛扑向林荫大道的远程遥控侦察机,很多现代战场正是由高层建筑和林荫大道构成。
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在迅速飞动的各种形状的小动物里,青蛙可立即识别出它最喜欢吃的苍蝇和飞蛾,而对其他飞动着的东西和静止不动景物都毫无反应。 弄清了蛙眼的原理和结构,仿生学家就发明了电子蛙眼。
青蛙与电子眼
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水母顺风耳
水母的顺风耳,仿照水母
耳朵的结构和功能,设计了
水母耳风暴预测仪,能提前
15小时对风暴作出预报,对
航海和渔业的安全都有重要
意义。
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仿鸟设计为高铁降噪
日本新干线高速列车是世界上速度最快的列车之一,每小时的行驶距离接近200英里(约合321公里)。除此之外,由于采用“取经”于猫头鹰羽毛和翠鸟喙的降噪设计,行驶过程也出奇地安静。
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萤火虫的特异功能是由它体内所含的荧光素、荧光酶和氧气相互作用的结果。
冷光灯
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放眼看去,动物在长期进化中逐渐形成了适合生存环境的种种形态,而保持这种形态的骨骼系统在强度、硬度和稳定性等方而是很完美的。
仿生建筑的分类
骨架形态的建筑结构
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昆虫单复眼与生物显微镜
高级研究用正置生物显微镜:
内置“复眼”照明,使数码成像
更为理想。
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汽车
形态仿生
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本讲稿第三十一页,共三十七页
蝴蝶形建筑,在建筑形态上仿若一只只蝴蝶,在湖泊与树林之间翩然飞舞。
蝶型建筑让建筑在最大比例上向湖泊开放,蝶翅部分由黄金分割的椭圆弧形成,使建筑与自然融为一体,宛若天成。
同时因为蝴蝶翅膀与身体形态上的起伏,扩大了户型观景空间,让建筑与艺术完美结合。
浅水半岛
蝴蝶形建筑
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竹笋形建筑
竹笋形建筑,其建筑形态仿佛破地向山的竹笋,充满着建筑爆发力。竹笋形建筑中大量的钢架结构出现,使整个建筑体系在浓烈的现代主义风格中还兼具了工业文明的建筑表现形式。同时该建筑整体趋于饱满的设计,让建筑在视觉稳定性上达到一个新高度
浅水半岛
本讲稿第三十三页,共三十七页
孔雀椅. 汉斯·韦格纳
孔雀椅
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蝴蝶和卫星控温系统 遨游太空的人造卫星,蝴蝶身体表面生长着一层细小的鳞片,这些鳞片有调节体温的作用。
人造卫星
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鸟鸣壶
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人们运用仿生法发明硕果累累:
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