인간은 동물에게서 어떤 계시를 받고 무엇을 발명했는가

우리나라에서는 이미 생물을 모방한 사례가 있다. 전하는 바에 따르면, 기원전 3000 여 년 동안 우리 조상은 맹수의 해를 막기 위해 새가 나무에 둥지를 짓는 것을 흉내 냈습니다. 4000 여 년 전, 우리 조상들은 "천막을 보고 차로 알고 있었다" 고 했습니다. 즉 바람을 타고 회전하는 천막초를 보고 바퀴를 발명하여 바퀴를 실은 차를 만들었다. (윌리엄 셰익스피어, 윈드서머, 희망명언) (윌리엄 셰익스피어, 템플릿, 희망명언) 고대 사당 중대전 앞의 산문 건설은 그 건축 구조상 코끼리의 자세와 비슷하고, 기둥은 둥글고 굵어서 코끼리의 다리처럼 보였다.

우리나라 고대 근면하고 용감한 근로자들은 현란한 하늘, 비상하는 독수리에 대해 일찌감치 갖가지 아름다운 환상을 가지고 있었다. 진나라와 한 왕조의 역사서에 따르면, 2000 여 년 전에 우리 국민들은 연을 발명하여 군사 연락에 적용했다. 춘추전국시대, 노국장인 노반, 본명 공패처럼 먼저 날 수 있는 목조를 개발하기 시작했다. 그리고 그는 피부를 찢을 수 있는 이가 달린 풀잎으로부터 계시를 받아 톱을 발명했다. "두양잡편" 에 따르면 당나라에는 한지화가 있었다. "나무조각인 루안, 학, 까마귀, 까치 모양, 쪼아먹는 움직임은 정말 다르지 않다 서한 시대에는 새의 깃털로 날개를 만들어 높은 무대에서 날아와 새의 비행을 흉내내려고 했다. 이 몇 가지 예는 우리나라 고대 근로자들이 조류의 날개와 비행에 대해 세심한 관찰과 연구를 한 것도 최초의 생체 공학 설계 활동 중 하나라는 것을 설명하기에 충분하다. 명대에 발명된 로켓 무기' 신화비행까마귀' 도 조류로부터 교훈을 얻고자 하는 열망을 반영하고 있다.

우리나라 고대 근로자들이 수생동물인 물고기를 모방하는 것도 효과가 있다. 물 속에 사는 어류의 모방을 통해 고대인들은 나무를 베고 배를 깎아 목재로 물고기 모양의 선체를 만들고, 물고기의 가슴지느러미와 꼬리지느러미를 본떠서 두 노와 단일 노를 만들어 수상 수송의 자유를 얻었다. 이후 제작수준이 높아지면서 나타난 용선은 적지 않은 동물 외형의 영향을 받았다. 고대 수전에 사용된 로켓 무기' 용유출 물' 은 다소 동물의 뜻을 모방한 것이다. 위의 예는 우리나라 고대 노동인민들의 초기 생체모방 설계 활동이 우리나라의 빛나는 고대 문명을 개발하기 위해 비범한 업적을 만들었다는 것을 보여준다.

외국의 문명사에서도 대체로 비슷한 과정을 거쳤다. 생산 지식이 풍부한 고대 그리스 신화 중 어떤 사람들은 깃털과 왁스로 날개를 만들어 미로에서 탈출했다. 그리고 티레는 톱을 발명했는데, 이것은 물고기 등뼈와 뱀의 구개 뼈 모양에서 영감을 받아 만들어졌다고 한다. 15 세기에 독일의 천문학자 밀러는 철파리 한 마리와 기계독수리 한 마리를 만들고 비행 공연을 했다.

< P > 18 ㎡ ㎡년 무렵 영국 과학자, 공기역학의 창시자 중 한 명인 켈리는 송어와 산도요의 방추형을 모방하여 저항이 적은 유선형 구조를 찾았다. 켈리는 또한 새의 날개를 모방하여 날개 곡선을 설계하여 항공 기술의 탄생에 큰 촉진 작용을 했다. 같은 기간 프랑스 생리학자 마레는 새의 비행에 대해 자세히 연구했고, 그의 저서' 동물의 기계' 라는 책에서 새의 체중과 날개 면적의 관계를 소개했다. 독일인 헬름홀즈도 비행동물 연구에서 비행동물의 체중은 신체의 선도의 입방체에 비례한다는 것을 발견했다. 헬름홀츠의 연구는 비행 물체의 신체 크기의 한계를 지적했다. 사람들은 조류 비행 기관에 대한 상세한 연구와 진지한 모방을 통해 조류 비행 기구의 원리에 따라 마침내 유인 비행을 할 수 있는 글라이더를 만들었다.

이후 디자이너들은 학의 체형에 따라 굴착기의 캔틸레버를 설계했고, 1 차 세계대전 중 독가스전에서 살아남은 멧돼지로부터 영감을 받아 멧돼지의 코를 모방하여 방독면을 설계했다. 바다에 떠 있는 유연한 잠수함은 또 어떤 원리를 적용합니까? 잠수함 디자이너가 잠수함을 설계할 때 생물계에 문의했는지의 여부는 조사할 근거가 없지만, 디자이너는 물고기 가오리가 물고기가 몸과 물의 비중을 바꾸어 물에 가라앉힐 수 있는 중요한 기관이라는 것을 분명히 알고 있을 것이다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 예술명언) 개구리는 수륙양서류로, 스포츠 종사자들은 물속에서 개구리의 운동 자세를 진지하게 연구하여, 수월하고 빠른 수영 동작, 즉 평영을 총결해 냈다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언)

한편 잠수부를 위해 만든 물갈퀴는 개구리의 뒷다리 모양에 거의 정확히 맞춰져 잠수부의 물 속 활동능력

파리와 우주선

의 얄미운 파리가 거창한 우주사업과는 어울리지 않는 것 같지만 생체 공학은 이를 밀접하게 연결시켰다

파리는 악명높은' 악취나는 남편' 으로, 비린내 나는 곳이면 어디든지 흔적이 있다. 파리의 후각은 특히 예민해서 몇 킬로미터 떨어진 곳에서도 냄새를 맡을 수 있다. 그러나 파리는' 코' 가 없다. 그것은 무엇으로 후각 역할을 하는가? 원래 파리의' 코' 인 후각 수용기가 머리의 한 쌍의 촉각에 분포되어 있었다.

각' 코' 는 단 하나의' 콧구멍' 만 외부와 통하며 수백 개의 후각 신경 세포를 포함하고 있다. 만약 냄새가' 콧구멍' 에 들어가면, 이 신경들은 즉시 냄새 자극을 신경 전기 펄스로 바꾸어 뇌로 보낸다. 뇌는 다른 냄새 물질에 의해 생성되는 신경 전기 펄스에 따라 다른 냄새의 물질을 구별할 수 있다. 따라서 파리의 촉각은 예민한 기체 분석기와 같다.

생체 공학자들은 파리 후각기의 구조와 기능에 따라 매우 특이한 소형 가스 분석기를 복제하는 데 성공했다. 이런 기기의 "탐침" 은 금속이 아니라 살아있는 파리이다. 매우 섬세한 미세 전극을 파리의 후각 신경에 꽂고 유도된 신경신호를 전자선을 통해 확대한 후 분석기에 주는 것이다. 분석기가 냄새 물질의 신호를 발견하면 경보를 보낼 수 있다. 이 기구는 이미 우주선의 조종석에 설치되어 선내 기체의 성분을 검출하는 데 사용되었다.

이 소형 가스 분석기는 잠수함과 광산의 유해 가스도 측정할 수 있다. 이 원리를 사용하면 컴퓨터의 입력 장치와 가스 색층 분석기와 관련된 구조적 원리를 개선하는 데도 사용할 수 있다.

반딧불이부터 인공냉광까지

인간이 전등을 발명한 이후 생활이 훨씬 편리하고 풍부해졌다. 하지만 전등은 전기의 극히 일부만을 가시광선으로 바꿀 수 있고, 나머지는 대부분 열로 낭비되고, 전등의 열광선은 눈에 해롭다. 그럼 열이 나지 않는 광원만 있나요? 인류는 또 자연으로 눈을 돌렸다.

자연계에서는 박테리아, 곰팡이, 웜, 연체동물, 갑각류, 곤충, 어류 등 많은 생물이 빛을 발할 수 있으며, 이들 동물이 방출하는 빛은 열을 내지 않아' 냉광' 이라고도 불린다.

많은 발광 동물 중 반딧불이가 그 중 하나이다. 반딧불이는 약 1,500 종으로, 황록색, 오렌지색, 빛의 밝기가 각각 다르다. 반딧불이가 차가운 빛을 방출하는 것은 매우 높은 발광 효율을 가지고 있을 뿐만 아니라, 방출되는 차가운 빛은 일반적으로 매우 부드럽고, 인간의 눈에 잘 어울리며, 빛의 강도도 비교적 높다. 그러므로 생물광은 인류의 이상적인 빛이다.

과학자들은 반딧불이의 발광기가 복부에 있는 것으로 밝혀졌다. 이 발광기는 발광층, 투명층, 반사층의 세 부분으로 구성되어 있다. 발광층에는 수천 개의 발광 세포가 있는데, 그것들은 모두 형광소와 형광효소 두 가지 물질을 함유하고 있다. 형광효소의 작용으로 형광소는 세포 내 수분의 참여로 산화와 함께 형광을 방출한다. 반딧불이의 발광은 본질적으로 화학에너지를 빛 에너지로 바꾸는 과정이다.

일찍이 40 년대에는 반딧불에 대한 연구에 따라 형광등을 만들어 인간의 조명광원에 큰 변화가 일어났다. 최근 몇 년 동안 과학자들은 먼저 반딧불의 발광기에서 순형광소를 분리해 내고, 나중에는 형광효소를 분리한 다음, 화학적으로 형광소를 합성했다. 형광소, 형광효소, ATP (삼인산 아데노신), 물이 섞인 생물광원은 폭발성 가스가 가득한 광산에서 플래시를 할 수 있다. 이 빛은 전원이 없고 자기장이 생기지 않기 때문에 바이오라이트의 조명으로 자성 수뢰를 제거하는 등의 작업을 할 수 있다.

이제 사람들은 특정 화학물질을 혼합하는 방법으로 바이오광과 같은 차가운 빛을 안전조명용으로 얻을 수 있게 되었다.

전기어와 볼트 배터리

자연에는 전기를 생산할 수 있는 생물이 많은데, 물고기만 500 여 종이다.

사람들은 방전할 수 있는 이 물고기들을 통칭하여' 전어' 라고 부른다.

각종 전기어 방전 능력은 각각 다르다. 방전 능력이 가장 강한 것은 가오리, 전기 메기, 전기 장어이다. 중간 크기의 홀아비는 약 70 볼트의 전압을 생산할 수 있고, 아프리카 홀아비는 최대 220 볼트의 전압을 생산할 수 있다. 아프리카 전기 메기는 350 볼트 전압을 생성 할 수 있습니다. 전기 뱀장어는 500 볼트의 전압을 생산할 수 있으며, 남미의 전기 뱀장어는 880 볼트에 달하는 전압을 생산할 수 있는데, 전기 충격 챔피언이라고 할 수 있는데, 말 같은 큰 동물을 사살할 수 있다고 한다.

전어 방전의 신비는 도대체 어디에 있는가? 전어에 대한 해부 연구를 거쳐, 마침내 전어의 체내에 기이한 발전 기관이 있다는 것을 발견하였다. 이 발전기들은 전기판이나 전판이라고 하는 반투명한 디스크 세포로 이루어져 있다. 전어의 종류가 다르기 때문에 발전기의 모양, 위치, 보드 수가 모두 다르다. 전기장어의 발전기는 꼬리 척추의 양쪽에 있는 근육에 있는 각진 모양입니다. 전기가오리의 발전기는 납작한 신장처럼 생겼고, 몸의 정중선 양쪽에 배열되어 있으며, * * * 2 백만 개의 전판이 있다. 전기기의 발전기는 피부와 근육 사이에 약 500 만 개의 전판이 있는 어떤 분비선에서 기원한다. 단일 보드에 의해 생성 된 전압은 매우 약하지만, 보드가 많기 때문에 생성 된 전압은 매우 큽니다.

전어라는 비범한 재간이 사람들의 큰 흥미를 불러일으켰다. 19 세기 초 이탈리아 물리학자 볼트 (Volt) 는 전어 발전 기관을 모델로 세계 최초의 복타 배터리를 설계했다. 이 배터리는 전어의 천연 발전기에 따라 설계되었기 때문에' 인공전기관' 이라고 부른다. 전어에 대한 연구는 전어의 발전기를 성공적으로 모방할 수 있다면 선박과 잠수함 등의 동력 문제를 잘 해결할 수 있다는 계시를 준다.

해파리의 순풍귀

"제비가 낮게 날면 비가 오고 매미가 울면 비가 맑다." 생물의 행동은 날씨의 변화와 일정한 관계가 있다. 연해 어민들은 연안에 사는 물고기와 해파리가 배치로 바다를 향해 헤엄치는 것은 폭풍이 곧 도래할 것이라는 것을 모두 알고 있다.

< P > 해파리 (해파리라고도 함) 는 5 억년 전에 바다에 떠 있던 오래된 강장동물이다. 이 하등 동물은 폭풍을 예측할 수 있는 본능을 가지고 있으며, 폭풍이 닥치기 전에 바다로 헤엄쳐 피난했다.

원래 푸른 바다에서 공기와 파도 마찰로 인한 초음파 (초당 8 ~ 13 회) 는 항상 폭풍이 몰아치는 전주곡이었다. 이런 차음파는 사람의 귀로는 들을 수 없지만, 작은 해파리는 매우 민감하다. 생체 공학자들은 해파리의 귀에 작은 손잡이가 있고, 손잡이에 작은 볼이 있고, 공 안에 작은 청석이 있고, 폭풍 전의 보조 음파가 해파리의 귀에 있는 청석을 들이받을 때, 청석이 공의 벽에 있는 신경수용기를 자극한다는 것을 알게 되자 해파리는 다가오는 폭풍의 우르릉거리는 소리를 들었다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언)

생체학자들은 해파리 귀의 구조와 기능을 모방해 해파리 귀 폭풍 예측기를 설계해 해파리가 차음파를 느끼는 기관을 상당히 정확하게 시뮬레이션했다. 이 기구를 함선의 앞 갑판에 설치하면 폭풍의 차음파를 받으면 360 도 회전하는 나팔이 스스로 회전을 멈추게 할 수 있다. 그것이 가리키는 방향은 폭풍이 전진하는 방향이다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언) 표시기의 판독 값은 폭풍의 강도를 알려줍니다. 이런 예측기는 15 시간 앞당겨 폭풍을 예보할 수 있어 항해와 어업의 안전에 큰 의미가 있다.