植物仿生学的发明（植物仿生学）

大家好，我是小华，我来为大家解答以上问题。植物仿生学的发明，植物仿生学很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

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1、1 源于“叶”的灵感

2、1．1 叶形的启示  相传春秋战国时代(公元前450-500年)的鲁国工匠鲁班,在上山伐木途中,手指被茅草划破,他仔细观察发现,原来茅草叶子两边长着锋利的锯齿,于是受到启发.经反复实践,制成人类史上第一架带有锯齿的木工锯.

3、1．2 叶脉的启示  浮水植物王莲有“水中花王”之称.一个体重35kg的人坐在上面也不会下沉.原来王莲圆形叶片的直径可达1～2．5m,背面有许多相互交错的叶脉骨架结构,里面还有气室使得叶子稳定地浮在水面.受叶脉支撑作用的启发,英国著名建筑师约瑟,以钢铁和玻璃为建材,设计了一座顶棚跨度很大的展览大厅──“水晶宫”,它既轻巧、雄伟又经济耐用,不仅成就了1851年的第一届世博会,也为近现代功能主义建筑构建了雏形.

4、1．3 叶序的启示  德国波恩大学的科研人员发现,莲叶上有许多非常微小的绒毛和蜡质凸起物.这种粗糙的叶片是干净的,而表面光滑的叶片反而需要清洗.模仿莲叶的自净原理,人们开发出具有防污功能的自净涂层产品,其表面会形成类似茶叶的凹凸形貌,构筑一层疏水层.这样一来,灰尘颗粒只好在涂层表面“悬空而立”,并最终在风雨冲刷下“一扫而净”.此外,叶面形状也启迪了人们的思维.椰子树很高,叶片巨大,但每遇飓风和暴雨也很少被折断.研究发现,椰子叶面呈“之”字形,可以承受更大的压力.据此,建筑师设计出了结构薄、面积大的楼房顶棚、薄状石棉板等.

5、2 源于“茎”的灵感

6、2．1 节与节间的启示  禾本科植物竹子,其竹节处有横隔相连,与竹身构成一个整体,这对中空细长的竹竿的刚度和稳定性,可以协调变形,共同参与抗弯作用,这对于中空细长的竹竿的刚度和稳定性很有意义.受到植物茎节生长的启发,人们发明了“春笋建筑法”,把每一层墙板从高度上分成三四段预制好,然后用液压顶以1m的行程,反复顶升,可以很快“长”成设计的建筑.又如,自行车车架“空心管”的设计灵感正来自于麦秆,借鉴其“空心”结构,却支持比它重几倍的麦穗力学原理,制成的自行车既有足够的强度,又减轻了车身的重量.

7、2．2 茎形态的启示  云杉生长于高寒湿润之巅,它之所以可以适应山上长年累月的狂风袭击,达到数百余年的树龄,是因为其树干底部直径显著增大,形成一个圆锥形,这样既减轻了自重,又加强了稳定性.人们模仿云杉对大风的适应性特点,把建造在山顶上的电视塔设计成类似圆锥体,就能抵抗住大风袭击.同样,所有的塔或高烟囱,甚至超高层建筑几乎无一例外地采用底大顶小的形状.

8、2．3 年轮的启示  木本植物的年轮状结构,是生理系统在温和的条件下无粘结的缓慢而渐进形成.科学家们正在研究开发仿年轮结构的壳聚糖棒材.这种材质具有同心筒状层叠结构,具有较高的力学强度,有望作为骨折处的固定材料.

9、3 源于“花”的灵感

10、3．1 花序的启示  向日葵又名朝阳花,它的最大特点就是向阳而生,以便吸收到尽可能多的阳光.德国建筑学家从向日葵上获得灵感,建成了一幢能随太阳转动的向日葵旋转房屋.它装有如同雷达一样的红外线跟踪器,只要天一亮,房屋上的马达就开始启动,使房屋迎着太阳缓慢转动,始终与太阳保持最佳角度,使阳光最大限度地照进屋内.夜间,房屋又在不知不觉中慢慢复位.这种建筑能够充分利用太阳能,保证房屋的日常供热和用电.因为在房顶上安置了太阳能电池和聚光镜,所以建筑物能将光能储存起来,供阴雨天和夜晚使用.

11、3．2 花形的启示  凌霄花,形状似钟,又似喇叭,开口广大,尾部狭长,这个结构可以更充分地吸收大自然的能量.科学家模拟凌霄花的形状制成了微波收集器,阔口窄尾的微波收集器,灵敏度异常高,可以尽可能搜索到目标微波,并把微波承载的能量、信息收集起来,根据实际需要,或存储下来当作绿色能源,或将其转换成数字信号,收看视频节目提供科学研究的样本等.

12、3．3 花色的启示  17世纪英国著名的化学家罗伯特·波义耳发明的“波义耳”试纸开启了化学中指示剂历史的先河.一次偶然的机会,波义耳将盐酸溅到紫罗兰花上,花色就由紫色变成了红色.他便饶有兴趣地取来各种酸做试验,结果发现,各种酸类都能使紫罗兰变成红色.于是,在紫罗兰开花的季节里收集了大量的紫罗兰花瓣,将花瓣泡出浸液来.需要使用的时候,就往被试的溶液里滴进一滴紫罗兰浸液.就这样他发明的“指示剂”诞生了.后来为了更方便使用,他用石蕊浸液把纸浸透,再把纸烘干.要用时只需将一小块纸片放进被检验的溶液里,根据纸的颜色变化就能知道这种溶液是呈酸性还是碱性,从而成为pH试纸的雏形.

13、4 源于“果实”的灵感

14、尼龙搭扣的诞生是从果实中受到启发的经典案例.它的发明者是瑞士工程师乔治·德·梅斯特拉尔.20世纪40年代末,他经常带着自己的爱犬到森林中漫步,每次返回时他都发现裤子和狗身上粘满了苍耳、牛蒡等刺果.受到好奇心的驱使,乔治用显微镜观察刺果,发现无数的小钩子在有毛圈结构的裤料上,不能轻易脱落.经过8年的实验,终于发明了既容易系上又容易解开的尼龙搭扣.再如,古代有一种可以阻止骑兵前进的武器叫铁蒺藜,这种武器的原形就来源于植物中蒺藜科的一种杂草的果实,它的刺非常的坚硬,以至于如果马蹄踏上都会被刺到,所以有人就把铁作成蒺藜果的形状用以御敌.

15、5 源于“根”的灵感

16、“钢筋混泥土”的发明源于植物根系的特点.法国园艺师约瑟夫·莫尼哀为了解决养花的大陶盆不结实的问题,他曾先后试用木材和水泥来做花盆,但效果都不理想.他依然经常为园艺场中水泥制成的蓄水池和花坛被撞坏而烦恼.一日,他不慎将花盆再次撞坏,郁闷至极的前去收拾残花时,他下意识地注意到,土壤虽然松散,却能在植物交叉延伸的根须四周黏结聚集到一起.受此启发,他试着用旧铁丝仿造植物的根系织成交叉结构,再用水泥、石子浇铸在一起,砌成花坛、水池牢固度大大加强,这也为钢筋混凝土结构的制作提供了思路.

17、来源：https://www.zybang.com/question/fd69d67d9a7c0b56daccec59138dd9a4.html?ssl=1

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