苍蝇与仿生学修改版
苍蝇与仿生学
----Байду номын сангаас子信息工程(by第七小组)
苍蝇是声名狼藉的“逐臭之 夫”。令人望而生厌的苍蝇 无论如何也不能与现代科学 技术事业联系起来,但仿生 学却使得它们紧紧地联系在 一起。
苍蝇的“鼻子”
苍蝇的嗅觉特别灵敏,远在几千米外的气味也能嗅到。 但是苍蝇并没有“鼻子”,它靠什么来充当嗅觉的呢?
人工吸盘
科学家们模仿苍蝇发明了人工 吸盘手,这种人工吸盘手吸附力 很强,你想移动时只需轻轻把它 弄开一条缝,就能在天花板或墙 上移动了,但每次只能移动一只 手。这就是模仿苍蝇发明的人 工吸盘手。
2019/1/30
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预测糖尿病的仪器
此外,苍蝇的口上和腿上长满了茸毛,茸毛是由两 个感盐细胞、一个感糖细胞和一个感水细胞组成的, 因此,茸毛对甜味有着特殊的“爱好”。人们根据 这个原理,仿制了预测糖尿病的仪器。
机器人
科学家通过研究还发现,当苍蝇做直线飞行的时候,它所 看到的只是二维的空间,简化了大脑所要处理的信息。只有当 它要转弯的时候,它才会处理“距离”这一信息,以免撞上障碍 物。这个发现,揭开了苍蝇如何凭着如此小的大脑,处理非常 大量的信息从而达到自如飞行,高速飞行而不会撞上障碍物的 秘密。苍蝇不仅能够在光滑的玻璃平面悬重行走,而且选择的 都是到达目的地的最短路线。正常情况下,苍蝇即使一时看不 见物体的形状,也能够轻松自如地找到最佳的行走路线。苍蝇 的这种能力,提示科学家将来设计出能够在任何复杂的地面上 行走和工作的机器人。
原来,苍蝇的“鼻子”——嗅觉感受器分布在头部的 一对触角上。每个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相 通,内含上百个嗅觉神经细胞。若有气味进入“鼻孔”, 这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲,送往大脑。 大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同,就 可区别出不同气味的物质。
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气体分析仪
• 因此,苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分 析仪。仿生学家由此得到启发,根据苍蝇 嗅觉器官的结构和功能,仿制成一种十分 奇特的小型气体分析仪。这种仪器的“探 头”不是金属,而是活的苍蝇。就是把非 常纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上, 将引导出来的神经电信号经电子线路放大 后,送给分析器;分析器一经发现气味物 质的信号,便能发出警报。这种仪器已经 被安装在宇宙飞船的座舱里,用来检测舱 内气体的成分。这种小型气体分析仪,也 可测量潜水艇和矿井里的有害气体。利用 这种原理,还可用来改进计算机的输入装 置和有关气体色层分析仪的结构原理中。
新型导航器
苍蝇只用1对前翅飞行,1对后翅已退化成 哑铃状的“平衡棒”。这对小棒能使它飞行时 保持身体平衡并随时纠正航向。苍蝇飞行时, 平衡棒以300次/s的频率振动。如果身体发 生倾斜和偏离航向,或振动平面发生变化时, 平衡棒的茎部感受器就会感觉到,并传递给 大脑神经中枢,从而迅速地平衡身体并纠正 航向。科学家根据苍蝇平衡棒的原理,研制 出“振动陀螺”等新型导航仪器,用于飞机、 火箭和其他航天器上,这样不仅可以防止危 险的“螺旋飞行”,保证飞行的稳定性,而且 可实现自动驾驶。 2019/1/30
苍蝇的眼睛
昆虫的复眼是由千万个小眼组成的,由于小眼之间的相互抑制,使 眼具有突出影像的边框、增大清晰度的功能。 苍蝇的每只小眼能独立成像,并能迅速地分辨物体的形状和大小。
蝇眼照相机
• 科学家模仿苍蝇的复眼,制成了“蝇眼” 照相机。这种照相机的镜头由1329块小 透镜组成。它还可以拍摄电影的特技画 面,使电影产生神奇的效果。人们仿效 苍蝇复眼中小眼的蜂窝型结构制成了用 于科研的“蝇眼照相机”,一次就能拍摄 1329张照片, 其分辨率达4千条线。