神奇的仿生学

2021-03-31 00:48:58本刊编辑部汇编
十几岁 2021年4期

本刊编辑部 汇编

你已经知道雷达的发明是受了蝙蝠的启发,那你知道直升机的发明与苜蓿螺旋状果实之间的关联吗?据悉,列奥纳多·达·芬奇是在观察到苜蓿螺旋状果实后受到启发,才绘制出了直升机的草图!如果你留心观察,将会发现更多大自然与科学发明之间的关联——

萤火虫和冷光灯:发光不发热的秘密

晋朝时,穷苦人家的孩子车胤,将萤火虫放入很薄很薄的布口袋中,借用萤火虫发的光进行夜读,最终成为有学问的人。这是我们熟知的“囊萤”的故事。在感慨车胤勤奋好学的同时,我们其实可以试着提出一些问题:萤火虫为什么会发光?这种光产生的热量为何没有把薄薄的布料损毁……

科学家们找到了问题的答案。原来,位于萤火虫腹部的发光器由表皮层、发光层和反光层组成,发光层内有几千个发光细胞,每个细胞里都含有荧光素和荧光酶。荧光素在荧光酶的作用下,与氧气发生反应。反应过程中所产生能量的98%以光的形式释放出来,只有2%变成热量。萤火几乎不发热,于是科学家把它称做“冷光”。

科学家根据萤火虫发光的原理,通过合成荧光素、荧光酶等物质,制成了冷光灯。冷光灯可以在充满瓦斯的矿井中充当日光灯,也可以作为深水作业的潜水员和工人的照明用灯。

荷叶和自洁涂料:“出淤泥而不染”的条件

人们早就认识到了莲花的自洁功能。宋代周敦颐在《爱莲说》中就曾称赞其“出淤泥而不染”,只是他并没有说明莲花的自洁作用是如何进行的。

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