哪些动物给我们带来了高科技

哪些动物给我们带来了高科技
哪些动物给我们带来了高科技

哪些动物给我们带来了高科技
蝴蝶的防伪启示
在一般人看来,蝴蝶翅膀与防伪纸币或防伪信用卡根本没有任何联系,可是日前发表在英国《自然》杂志上的关于一种生活在印尼的蝴蝶翅膀颜色形成问题的报告,却为我们怎样研制无法伪造的防伪纸币打开了一条思路.
英国埃克赛特大学的物理学家乌维西克和两名同事,在几年前开始研究一种名叫大凤蝶的蝴蝶翅膀,这种蝴蝶的翅膀颜色本来有黄有蓝,但在人们眼里却成为闪闪发光的绿色.他们用显微镜观察发现,蝴蝶的翅膀上竟然布满了下凹的小坑,这些小坑尺寸只有大约万分之四厘米,坑底是黄色,而坑的斜坡是蓝色的.乌维西克解释了大凤蝶的翅膀呈绿色的原因,当光线照射到坑底时,它被反射而呈黄色,而照射到小坑一个斜坡的光线也被反射,但此反射光线又入射到另一斜坡再被反射,此时,由于小坑太小,人眼无法将从坑底发射的黄色光与周围两次反射的蓝色光区分开来,从而感觉到的是绿色.
乌维西克等人目前正在研究如何仿照大凤蝶翅膀的结构,在纸币或信用卡上也布满小坑,这样无论制造伪钞者将假币印制得在外表上与真币多么相似,他们绝没有技术也在假币上布满分布和大小都与真币一样的小坑.只要用专门的光学设备一照,就会真假立现.
神奇的“生物钢”
生物钢指的是羊奶钢,也指牛奶钢.羊奶与牛奶,本来与钢铁风马牛不相及,但科学家却将它们巧妙地结合起来了.
1997年初,美国生物学家安妮·穆尔发现,在美国南部有一种称为“黑寡妇”的蜘蛛,它吐出的丝比现在所知道的任何蜘蛛丝的强度都高,而且这种蜘蛛可以吐出两种不同类型的丝织成蜘蛛网,第一种丝在拉断之前,可以延伸27％,它的强度竟达到其他蜘蛛丝的2倍；第二种丝在拉断之前很少延伸,却具有很高的防断裂强度,由这种蜘蛛丝织成的布,比制造防弹背心所用的纤维的强度还高得多.“黑寡妇”蜘蛛丝的优良性能,很快引起科学家兴趣,他们设想,要是有一种办法能生产像蜘蛛丝那样的高强度纤维该多好.
科学家想到让牛奶的蛋白基因中含有“黑寡妇”蜘蛛丝的蛋白基因,于是就先找山羊进行转基因的科学实验.让山羊与“黑寡妇”蜘蛛“联姻”,将蜘蛛蛋白基因,注入一只经过特殊培育的褐色山羊体内,在这只山羊产下的奶中,有大量柔滑的蛋白质纤维,提取这些纤维,就可以生产衣服.
实践表明,由转基因羊奶纤维织出的布,比防弹衣的强度还大十几倍.这种超强坚韧的物质,是阻挡枪弹射击的理想材料,也可以用来制造坦克、飞机与装甲车,以及作为军事建筑物的理想“防弹衣”.根据国外的资料报道,一只羊每月产下的奶提取的纤维,可以制成一件防弹背心.美国正在研究利用蜘蛛丝的专家称,利用这种纤维制成的2.5厘米粗的绳子,足以让一架准备着陆的战斗机完全停下来.
科学家给这种物质取名叫“生物钢”.羊奶与牛奶变成的“生物钢”,不仅有钢铁的强度,而且还可以生物降解,不会带来环境污染,可替代引起白色污染的高强度包装塑料和商业用渔网,以及用于医学方面的手术线或人造肌肤.科学家设想,如果让转基因的山羊大量繁殖,就会生产出大量的生物钢用于工农业生产与国防战略,考虑到山羊对植被的破坏性,对牛进行转基因实验的前途更为广阔,一头牛的产奶量比一只山羊的产奶量高得多.
学学蜜蜂的降落
澳大利亚国立大学的一个科学小组在对6只蜜蜂进行了100多次的观察后得出结论：人类应该向蜜蜂学习降落.研究人员发现,蜜蜂降落时的飞行速度和高度成完美的比例,这样就保证了它安全舒服地降落.
当我们高速向前运动时,我们会感觉到近距离物体比远处的物体向前移动得更快些.但蜜蜂似乎有一种本能使其下降过程中没有这种不适感,因此它在降落时能做到自动减速,最后将飞行速度降到零.蜜蜂这种完美的降落技巧使它成为降落的行家里手.在降落过程中它们并不关心自身的速度和高度,而零速度降落是最简捷和经济的降落方式.
科学家现在根据蜜蜂独特的降落方式,制造出由计算机控制的飞机导航降落装置,并开始进行模拟实验.这项实验的成果称为微型航空降落装置,应用于军事用途.只有几厘米宽的微型航空降落装置被安装在微型飞行器的机翼两侧.利用这种导航降落装置,士兵驾驶微型飞行器进入战场时,可以做到迅速地下降.此外,微型航空降落装置还可以为无人侦察飞机的着陆提供安全保障等.
昆虫触角与气体分析探测仪
说起来真能令人开眼界,像蚊子、苍蝇这些小昆虫都拥有自己的高科技装备——“触角”,否则它们怎能与人抗衡呢?
我们先看看蚊子吧!长在其头部不足2毫米长的两只又细又短的触角,竟能感受空气温度、湿度及人体呼出的二氧化碳浓度的变化,接受其导航,从而准确了解人体所处的位置,采取偷袭行动.苍蝇的触角比蚊子的触角还不显眼,可功能同样高超,一点点血腥或腐败变质的气味,都会吸引它们从500米以外的地方逐臭而来.据介绍,有种雄蛾的触角能在3千米以外嗅到雌蛾发出的性激素.有些昆虫的触角,能在1立方厘米空气中,觉察到一个不同物质的分子.其构造之小巧,灵敏度之高明,足以和人造的高科技产品相媲美!
在昆虫触角的启发下,仿生科学家制造出气体分析探测仪,并把它运用到航天、潜水等领域.最近,英国科学家又独辟蹊径,在一只活昆虫的两个小触角中,直接植入两小块电子芯片.在实验中,他们观察到,每当这只小昆虫触及到不同气味的物体时,触角内的芯片上立即显示出不同的生化反应.随着昆虫触角的这一奥秘被揭示,它的地位将大增.因为人类将可能直接利用昆虫的触角,为我们检测各类食品、蔬菜瓜果,及时发现腐败变质物品,从而使我们提前采取预防措施,实现节约开支,提高效益的目标.
“蝙蝠拐杖”
世界上有成千上万的盲人生活在黑暗中,出门时即使拿着拐杖也极不方便,他们很羡慕蝙蝠能在黑暗中自由地飞翔,而不会碰到任何障碍物.如今他们也可以像蝙蝠一样自由地行走了,因为英国科学家受到蝙蝠的启发,研制出了“蝙蝠拐杖”.
蝙蝠之所以能在黑夜中自由飞翔靠的不是眼睛,而是它自身发出的一种超声波.超声波碰到物体后反射回来,蝙蝠就能知道前面有物体,于是会很轻易地躲过障碍.英国利兹大学的研究人员从这个原理上得到了启发,研制出“蝙蝠拐杖”,这种拐杖能发出一种人耳听不见的声纳波,帮助使用者探测障碍物,拐杖的塑料柄上有4个接收器,哪个方向有障碍物哪边的接收器就会产生震动,使用者就知道障碍物的具体方位.障碍物远,震动就弱,如果离得很近,震动的速度就加快,拐杖使用者可以及时躲开.
英国有140万盲人,“蝙蝠拐杖”可以让他们对周围的环境形成一幅“脑中地图”,这样他们就可以走出家门,享受外面世界的精彩.“蝙蝠拐杖”正在英国、美国、加拿大以及德国等国家进行试用.
蝗虫的避免撞车功能
巴西生物工程研究院的科研人员发现,蝗虫在飞行时具有一种能躲避其它动物体的特殊功能,因为在蝗虫的大脑中,有一种起运动监控作用的神经细胞.科研人员将电子传感器安在这些特殊细胞上,然后让蝗虫反复观看汽车飞驰而来的镜头.结果显示,传感器的电流发生了变化,显示这些细胞曾发出信号,指示蝗虫做出躲避的反应.据介绍,科研人员正在根据蝗虫的这一特殊技能,着手研制开发车用行驶监视装置,以帮助减少公路上日益频繁的撞车事故.
特殊的粘胶剂
在材料科学家的眼里,大海中还有许多生物新材料.比如海参通常是柔软而富有弹性的,但是当它受到威胁时,它能够使自己的身体变硬,是什么因素使它发生这样的变化呢?
这是因为海参的体内有大量的凝胶,也就是蛋白质和脂肪.脂肪也属于凝胶的一种,它存在于各种动物体内,当然也包括我们人类.凝胶作为一种材料是极其常见的,但它具有其他材料不能提供的特性.比如一块凝胶在吸收了30倍于自身体积的水分后仍能保持硬挺,并且感觉干燥.
而且,使大自然内部连接在一起的不是缝针,不是铆钉,也不是焊接,而是凝胶.用凝胶连接不仅能提供良好的绝缘,更重要的是它可以更快更容易地使用,并能比机械连接承受更大的应力.
例如,草蛉用身体分泌的胶水将它的卵快速粘在一个安全的高度,它用的胶水在几秒钟之内就变硬,卵几乎还悬挂在空中.与人工的胶水相比,这种胶水不但没有有毒溶剂的挥发,而且绝对的环保.又如白蚁不仅使用胶粘剂建筑它们的土堆,还可以通过头部的小管向敌人喷射胶粘剂,于是人们按照同样的原理制造了工作的武器——干胶炮弹.
海洋中的贻贝有一项更为惊人的胶粘专利.它自己合成的足丝,可以像锚一样将自己固定在岩石和沙子上,它是贻贝生命的保险带.这种胶粘剂极其的坚韧,而且在水中也可以硬化,对我们人类来说,它的作用不言而喻,于是科学家对它进行了研究.
科学家将贻贝用皮筋固定在玻璃箱的一面,但贻贝更愿意利用自己的天然锚,从他们脚上伸出它们自己合成的足丝.当贻贝形成足够的足丝时,若将它收集起来,这对贻贝来说损失并不严重,因为他在2小时之内就可以重新生产出足丝.
通过对贻贝足丝和胶粘点的分析,终于分离出贻贝的胶粘蛋白,并制造出一种新的粘胶剂.当科学家们将制作好的生物胶粘剂用在粘贴金属片时,却意外地发现了这种粘胶剂的另一特性：它像一层看不见的铠甲,保护着金属片不受侵蚀.利用这一特性,能使两块金属片完美地结合在一起.
看,动物的高科技是多么神奇!大自然提供的巧妙办法,一次又一次地令我们赞叹不已.虽然人类不断地学习大自然,但大自然绝不会交出它全部的秘密,每一种生物隐藏的秘密都是我们意想不到的财富.