莲花仿生学的例子.pdf

该【莲花仿生学的例子 】是由【青山代下】上传分享，文档一共【4】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【莲花仿生学的例子 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。莲花仿生学的例子莲花为何出污泥而不染?莲花是纯洁的象征,却生长在泥沼中。德国一位植物学家耗时20年,用电子显微镜观察了上千种植物的表面结构,最终揭示出莲花自洁的秘密。他发现表面光滑的植物叶子都需清洗后才能置于显微镜下观察,而表面覆盖着一层极薄腊晶体的叶子,却干干净净。原来,莲花的叶面上有一层表面微小突起的腊晶体,就像布满钉子的板。落在叶面上的灰尘污垢在这些小突起上摇摇欲坠。当水滴滚过叶面时,就卷起这些没粘牢的灰尘,把它们带走。微小的腊晶体使叶面变得粗糙,这是莲花具有抗污机理的关键。目前,莲花效应被应用于人类生活产品中,如汽车漆、压缩赫土瓦、屋顶板等等。海豚身上为何不附着生物?无独有偶,海豚及鱼类也保洁有术,因为同样在水中,鱼类及海豚总是那么干净,而船只的外壳却很快被覆盖了大量的藻类、微生物和其他贝壳类动物。根据常识,人们会以为那是由于鱼类和海豚身体表面光滑,但科学家却不以为然。在2001年,德国科学家证实,海豚、鲸类与陆生哺乳动物一样,其皮肤受到酶作用的保护。酶在它们的皮肤上相当于生物“洗涤剂”,抑制了微生物的附着。模仿海豚皮肤的抗污原理,科学家认为借助可生物降解的混合涂料,制成“天然”抗污产品,以避免用污染环境的有毒油漆来保护船体。涂料会逐渐损耗,“皮肤”表面因而会永葆清洁。海豚皮肤为3层:黑色表皮层极光滑柔软,第2层是生有无数乳头状中空的突起物的白色真皮层,其间充满液体,第3层为厚脂肪层,富有弹性。这种生物结构使它在游泳时,皮肤能顺从水的压力而波动,阻力甚小,使海豚游得很快。找到海豚游得快的原因,人造海豚皮因而问世,人造海豚皮里面也有无数微小而中空的橡胶乳头,内有一种黏性液体在小孔中自由流动。把人造海豚皮用于鱼雷表面、舰船等,都可大大提高航速。动物界的“超级水泥”贻贝是种双壳类动物,它能牢固地吸附在船、码头和海水中的其他物体上。贻贝的足上有一种微小的器官,能分泌称作足丝的胶。它由4个结合在一起的蛋白质在第5个起催化作用之蛋白质的参与下生成。这种超粘度分泌液特别有效,在海水中也能把贻贝牢牢地“拴”在各种物体上。藤壳也与贻贝一样,能产生“超级水泥”。它生活在近岸地带,常附着在船身上。这种小动物在成熟初期,能分泌一种粘液,能将其终生固定在一处。模仿藤壳粘液制成的粘合剂抗张强度极高,适用在0-205℃的温度范围内,用来粘接建筑结构单元十分理想。从贝壳到坦克装甲小小的软体动物也是仿生学的一大研究对象。除了薄壳结构和超粘度分泌液外,贝壳的强度也大有文章。贝壳主要成分是硅酸盐,同传统水泥相同,但其强度比飞机玻璃还高。原来,贝壳内硅酸盐间空隙很小。为此,人们在制造水泥时充分搅拌,排尽空气,再加人一种聚合凝胶,消除了水泥颗料间的空隙,使颗粒间紧聚在一体,水泥的强度大为提高鲍鱼壳是自然界最硬最耐磨的物质之一。在显微镜下,科学家发现鲍鱼壳就像砖墙:一层层超薄的碳酸钙好比是砖,不到亿分之一米厚的有机蛋白质层好比是水泥,把碳酸钙紧紧连接在一起,使鲍鱼壳强度与高级陶瓷相媲美,又不像陶瓷脆而易碎。人们正模仿鲍鱼壳用自组装聚合物制造仿生多层结构。美国已研制成用新型的多层复合材料制作坦克装甲。