仿生学资料蝴蝶五彩的蝴蝶颜色粲然....pdfVIP

仿生学资料

蝴蝶

五彩的蝴蝶颜色粲然，如重月纹凤蝶、褐脉金斑蝶等，尤其是萤光翼

凤蝶，其后翊在阳光下时而金黄，时而翠绿，有时还由紫变蓝。科学

家通过对蝴蝶色彩的研究，为军事防御带来了极大的稗益。在二战期

间，德军包围了列宁格勒，企图用轰炸机摧毁其军事目标和其他防御

设施。苏联昆虫学家施万维奇根据当时人们对伪装缺乏认识的情况，

提出利用蝴蝶的色彩在花丛中不易被发现的道理，在军事设施上覆盖

蝴蝶花纹般的伪装。因此，尽管德军费尽心机，但列宁格勒的军事基

地仍然无恙，为赢得最后的胜利奠定了坚实的基础。根据同样的原理，

后来人们还生产出了迷彩服，大大减少了战斗中的伤亡。

人造卫星在太空中由于位置的不断变化可引起温度骤然变化，有时温

差可高达两、三百度，严重影响许多仪器的正常工作。科学家们受蝴

蝶身上的鳞片会随阳光的照射方向自动变换角度而调节体温的启发，

将人造卫星的控温系统制成了叶片反两面辐射、散热能力相差很大的

百叶窗样式，在每扇窗的转动位置安装有对温度敏感的金属丝，随温

度变化可调节窗的开合，从而保持了人造卫星内部温度的恒定，解决

了航天事业中的一大难题。

甲虫

甲虫自卫时，可喷射出具有恶臭的高温液体“炮弹”，以迷惑、刺激

和惊吓敌害。科学家将其解剖后发现甲虫体内有3个小室，分别储有

二元酚溶液、双氧水和生物酶。二元酚和双氧水流到第三小室与生物

酶混合发生化学反应，瞬间就成为100℃的毒液，并迅速射出。这种

原理目前已应用于军事技术中。二战期间，德国纳粹为了战争的需要，

据此机理制造出了一种功率极大且性能安全可靠的新型发动机，安装

在飞航式导弹上，使之飞行速度加快，安全稳定，命中率提高，英国

伦敦在受其轰炸时损失惨重。美国军事专家受甲虫喷射原理的启发研

制出了先进的二元化武器。这种武器将两种或多种能产生毒剂的化学

物质分装在两个隔开的容器中，炮弹发射后隔膜破裂，两种毒剂中间

体在弹体飞行的8—10秒内混合并发生反应，在到达目标的瞬间生成

致命的毒剂以杀伤敌人。它们易于生产、储存、运输，安全且不易失

效。萤火虫可将化学能直接转变成光能，且转化效率达100%，而普

通电灯的发光效率只有6%。人们模仿萤火虫的发光原理制成的冷光

源可将发光效率提高十几倍，大大节约了能量。另外，根据甲虫的视

动反应机制研制成功的空对地速度计已成功地应用于航空事业中。

蜻蜓

蜻蜓通过翅膀振动可产生不同于周围大气的局部不稳定气流，并利用

气流产生的涡流来使自己上升。蜻蜓能在很小的推力下翱翔，不但可

向前飞行，还能向后和左右两侧飞行，其向前飞行速度可达72公里/

小时。此外，蜻蜓的飞行行为简单，仅靠两对翅膀不停地拍打。科学

家据此结构基础研制成功了直升飞机。飞机在高速飞行时，常会引起

剧烈振动，甚至有时会折断机翼而引起飞机失事。蜻蜓依靠加重的翅

膀在高速飞行时安然无恙，于是人们效仿蜻蜓在飞机的两翼加上了平

衡重锤，解决了因高速飞行而引起振动这个令人棘手的问题。

为了研究滑翔飞行和碰撞的空气动力学以及其飞行的效率，一个四叶

驱动，用远程水平仪控制的机动机翼（翅膀）模型被研制，并第一次

在风洞内测试了各项飞行参数。

第二个模型试图安装一个以更快频率飞行的翅膀，达到每秒18次震

动的速度。有特色的是，这个模型采用了可变可调节前后两对机翼之

间相差的装置。

研究的中心和长远目标，是要研究使用“翅膀”驱动的飞机表现，以

及与传统的螺旋推动器驱动的飞机效率的比较等等。

苍蝇

家蝇的特别之处在于它的快速的飞行技术，这使得它很难被人类抓

住。即使在它的后面也很难接近它。它设想到了每一种情况，非常小

心，并能快速移动。那么，它是怎么做到的呢？

昆虫学家研究发现，苍蝇的后翅退化成一对平衡棒。当它飞行时，平

衡棒以一定的频率进行机械振动，可以调节翅膀的运动方向，是保持

苍蝇身体平衡导航仪。科学家据此原理研制成一代新型导航仪——振

动陀螺仪，大在改进了飞机的飞行性能，可使飞机自动停止危险的滚

翻飞行，在机体强烈倾斜时还能自动恢复平衡，即使是飞机在最复杂

的急转弯时也万无一失。苍蝇的复眼包含4000个可独立成像的单眼，

能看清几乎360度范围内的物体。在蝇眼的启示下，人们制成了由

1329块小透镜组成的一次可拍1329张高分辨率照片的蝇眼照像机，

在军事、医学、航空、航天上被广泛应用。苍蝇的嗅觉特别灵敏并能

对数十种气味进行快速分析且可立即作出反应。科学家根据苍蝇嗅觉

器官的结构，把各种化学反应转变成电脉冲的方式，制成了十分灵敏

的小型气体分析仪，目前已广泛应