農產品分析選機
在日常生活中,大家常常會遇到這樣的問題:我們所食用的瓜果蔬菜是否成熟,或是已經腐爛變質而不能食用,這些或許單憑肉眼很難判斷,那麼可不可以運用計算機來為我們完成這種工作呢?答案是肯定的。
銀行自動係統——ATM自動取款機。20世紀80年代,國外的科研機構相繼研製出來了性能好、效率高的土豆自動挑選機、蘋果自動分選機、黃瓜自動分選機。用這些機器對這些農產品進行分類,出錯率很少,大大節省了勞動力,在這一方麵實現了自動化。
仿生科學
盡管人類在文明進化中不斷從生物界受到新的啟示,但仿生學的誕生,一般以1960年全美第一屆仿生學討論會的召開為標誌。仿生學一詞是在1960年由美國斯蒂爾根據拉丁文“bios”(生命方式的意思)和字尾“nlc”(“具有……的性質”的意思)構成的。他認為“仿生學是研究以模仿生物係統的方式、或是以具有生物係統特征的方式、或是以類似於生物係統方式工作的係統的科學”。
動物與仿生
蜂類與仿生
蜂巢由一個個排列整齊的六棱柱形小蜂房組成,每個小蜂房的底部由3個相同的菱形組成。這些結構與近代數學家精確計算出來的——菱形鈍角109°28’、銳角70°32’完全相同,是最節省材料的結構,且容量大、極堅固,令許多專家讚歎不已。人們仿其構造用各種材料製成蜂巢式夾層結構板,強度大、重量輕、不易傳導聲和熱,是建築及製造航天飛機、宇宙飛船、人造衛星等的理想材料。蜜蜂複眼的每個單眼中相鄰地排列著對偏振光方向十分敏感的偏振片,可利用太陽準確定位。科學家據此原理研製成功了偏振光導航儀,早已廣泛用於航海事業中。
蝴蝶與仿生
五彩的蝴蝶錦色粲然,如重月紋風蝶、褐脈金斑蝶等,尤其是螢光翼鳳蝶,其後翅在陽光下時而金黃,時而翠綠,有時還由紫變藍。科學家通過對蝴蝶色彩的研究,為軍事防禦帶來了極大的裨益。在二戰期間,德軍包圍了列寧格勒,企圖用轟炸機摧毀其軍事目標和其他防禦設施。前蘇聯昆蟲學家施萬維奇根據當時人們對偽我國研製的第一塊仿生晶片。裝缺乏認識的情況,提出利用蝴蝶的色彩在花叢中不易被發現的道理,在軍事設施上覆蓋蝴蝶花紋般的偽裝。因此,盡管德軍費盡心機,但列寧格勒的軍事基地仍安然無恙,為贏得最後的勝利奠定了堅實的基礎。根據同樣的原理,後來人們還生產出了迷彩服,大大減少了戰鬥中的傷亡。
人造衛星在太空中由十位置的不斷變化可引起溫度驟然變化,有時溫差可高達兩、三百度,嚴重影響許多儀器的正常工作。科學家們受蝴蝶身上的鱗片會隨陽光的照射方向自動變換角度而調節體溫的啟發,將人造衛星的控溫係統製成了葉片正反兩麵輻射、散熱能力相差很大的百葉窗樣式,在每扇窗的轉動位置安裝有對溫度敏感的金屬絲,隨溫度變化可調節窗的開合,從而保持了人造衛星內部溫度的恒定,解決了航天事業中的一大難題。
蜻蜓與仿生
蜻蜒通過翅膀振動可產生不同於周圍大氣的局部不穩定氣流,並利用氣流產生的渦流來使自己上升。蜻蜓能在很小的推力下翱翔,不但可向前飛行,還能向後和左右兩側飛行,其向前飛行速度可達72千米/小時。此外,晴蜓的飛行行為簡單,僅靠兩對翅膀不停地拍打。科學家據此結構基礎研製成功了直升飛機。飛機在高速製造仿生竹節蟲機器人。飛行時,常會引起劇烈振動,甚至有時會折斷機翼而引起飛機失事。蜻蜓依靠加重的翅痣在高速飛行時安然無恙。於是人們仿效蜻蜓在飛機的兩翼加上了平衡重錘,解決了因高速飛行而引起振動這個令人棘手的問題。
為了研究滑翔飛行和碰撞的空氣動力學以及其飛行的效率,一個四葉驅動,用遠程水平儀控製的機動機翼(翅膀)模型被研製出來,並第一次在風洞內測試了各項飛行參數。
第二個模型試圖安裝一個以更快頻率飛行的翅膀,達到每秒18次震動的速度。有特色的是,這個模型采用了可變可調節前後兩對機翼之間相差的裝置。
研究的中心和長遠目標,是要研究使用“翅膀”驅動的飛機,以及與傳統的螺旋推動器驅動的飛機效率的比較等等。