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来自“动物世界”的发明灵感

2009-04-21窦光宇

发明与创新·大科技 2009年4期

窦光宇

科学家的许多研究和发明成果,往往来自动物的启示。无论是昆虫还是巨兽,都可以为人类发明激发灵感、引领思路。

“独角仙”带来启示

独角仙又称双叉犀金龟,是一种体大而威武的昆虫。不包括头上的犄角,独角仙体长可达35~60毫米,体宽18~38毫米,呈长椭圆形,脊面十分隆拱,体色为栗褐到深棕褐色,外壳坚硬无比。

独角仙虽然个头很小,却能够搬动自己体重850倍的物体。此外,它还有变色特性,随着外界空气变潮湿,其外壳的颜色由绿色变成黑色。科学家对于它的外壳变色功能颇感兴趣。比利时的一项最新研究揭示了独角仙奇特的外壳变色特性,并利用这一特性设计出能够有效探测湿度变化的新型“智能材料”。利用对独角仙的这项生物形态学研究,能够帮助科学家采用电子成像扫描技术对微型结构建立三维图像,用于食品加工行业监控湿气指数。

科学家还研究了独角仙成虫前翅的结构,得到了甲虫前翅及其小柱结构的简易模型,设计开发出轻量型仿生复合材料。观察结果表明:独角仙前翅为具有以小柱为中空层的夹芯层状三合板结构,这种结构为一种轻量型的复合材料板材;小柱中的纤维通过大于90度弯曲与上层及下层中的纤维相连接,这种结构对层状纤维强化的复合材料可以极有效地提高层间的抗剥离性能。

小白鼠和“人造血液”

1966年的一天,美国医学家克拉克在实验室里聚精会神地做研究,身旁桌子上放着一种特殊的氟碳化合物液体。……

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