생체공학 정보가 있나요?

Bionics는 15가지 예를 제시합니다:

1. 매우 특이한 소형 가스 분석기가 불쾌한 파리에서 복사되었습니다. 우주선 조종실에 설치되어 객실 내 가스 구성을 감지합니다.

2. 반딧불부터 인공발광까지

3. 전기 물고기 및 볼트 배터리

4. 해파리 귀 폭풍 예측기는 해파리 귀의 구조와 기능을 모델로 하여 15시간 전에 폭풍을 예측하도록 설계되었으며 이는 항해 및 어업의 안전에 큰 의미가 있습니다.

5. 개구리 눈의 시각적 원리를 바탕으로 사람들은 전자 개구리 눈을 성공적으로 개발했습니다. 이 전자 개구리 눈은 실제 개구리 눈처럼 특정 모양의 물체를 정확하게 식별할 수 있습니다. 레이더 시스템에 전자 개구리 눈을 설치한 후 레이더의 간섭 방지 능력이 크게 향상되었습니다. 특정 형태의 항공기, 선박, 미사일 등을 빠르고 정확하게 식별할 수 있는 레이더 시스템입니다. 특히, 진짜 미사일과 가짜 미사일을 구별할 수 있어 가짜 미사일이 진짜 미사일과 혼동되는 것을 방지할 수 있다.

전자 개구리 눈은 공항과 교통 동맥에서도 널리 사용됩니다. 공항에서는 항공기의 이착륙을 모니터링할 수 있으며, 항공기가 충돌할 것을 감지하면 적시에 경보를 발령할 수 있습니다. 교통 동맥에서는 차량의 움직임을 지시하고 차량 충돌을 방지할 수 있습니다.

6. 박쥐 초음파 탐지기의 원리에 기초하여 사람들은 또한 시각 장애인을 위한 "길잡이"를 모방했습니다. 이런 종류의 길잡이에는 시각 장애인이 전주, 계단, 교량 위의 사람 등을 찾는 데 사용할 수 있는 초음파 송신기가 장착되어 있습니다. 요즘에는 비슷한 기능을 가진 '초음파 안경'도 만들어졌습니다.

7. 남조류의 불완전한 광합성을 시뮬레이션하여 다량의 수소를 얻을 수 있는 생체모방형 광분해수 장치를 설계한다.

8. 인간의 골격근계와 생체전기적 제어에 대한 연구를 바탕으로 보행기계인 인간 강화 장치를 모방했습니다.

9. 현대 두루미의 갈고리는 많은 동물의 발에서 유래되었습니다.

10. 지붕 주름은 동물의 비늘을 모방합니다.

11. 노는 물고기의 지느러미를 모방한 것입니다.

12. 톱은 사마귀 팔, 즉 톱풀로부터 배웁니다.

13. 크산티움 식물은 벨크로에 영감을 주었습니다.

14. 예리한 후각을 가진 랍스터는 사람들이 냄새 감지기를 만들 수 있는 아이디어를 제공합니다.

15. 도마뱀붙이 발가락은 계속해서 사용할 수 있는 접착 테이프를 만들 수 있는 고무적인 전망을 제공합니다.

16. Bay는 단백질을 사용하여 매우 강한 콜로이드를 생성하므로 이러한 콜로이드는 외과용 봉합사부터 보트 수리에 이르기까지 모든 분야에 사용될 수 있습니다.

답변: xss2345 - 평가판 기간 레벨 3-12 19:37

댓글 달기>>

답변에 대한 질문자의 평가: 열렬한 도움 감사합니다 ! 가장 좋은 대답이 좋다고 생각하시나요? 현재 개인 리뷰가 48개 있습니다

50% (24)

50% (24)

관련 내용 생체공학 정보가 급하게 필요한 분! ! ! 동물생체정보, 시급히 필요하다! 긴급한! 긴급한! 생체공학 정보를 "100 단어 이내"로 답변할 수 있는 사람은 누구입니까?

생체공학 정보에 대한 추가 질문>>

동일 주제에 대한 질문 보기: 생체공학 연구 정보

기타 답변*** 10

박쥐는 날 때 목에서 지속적으로 ____ 펄스를 방출합니다. 음파는 장애물이나 곤충에 부딪힐 때 반사되어 반사됩니다. 박쥐는 _____을(를) 사용하여 에코를 수신할 수 있습니다. , 대상이 곤충인지 장애물인지 감지할 수 있으며, 앞에 있는 물체의 크기, 방향, 거리도 감지할 수 있습니다.

답변: 야야투 2 - 마법 견습생 레벨 3 - 12 18:34

bvj

참조: bbdu

답변: abc1234pom856 - Magic Apprentice 레벨 3-12 19:08

파리는 박테리아를 퍼뜨리는 존재입니다 , 그리고 모두가 그들을 싫어합니다. 그러나 파리의 날개(평형 막대라고도 함)는 "천연 항해자"이며 사람들은 이를 모방하여 "진동하는 자이로스코프"를 만들었습니다. 이러한 종류의 장비는 자동 운전을 구현하기 위해 로켓 및 고속 항공기에 사용되었습니다. 파리눈은 3000개 이상의 작은 눈으로 구성된 일종의 '겹눈'이다. 사람들은 이를 모방해 '파리눈 렌즈'를 만든다. "파리눈 렌즈"는 수백, 수천 개의 작은 렌즈가 가지런히 배열되어 구성되어 있으며, 한 번에 수천 장의 동일한 사진을 촬영할 수 있는 "파리눈 카메라"를 만드는 데 사용할 수 있습니다. 이러한 종류의 카메라는 인쇄판 제작과 전자 컴퓨터의 작은 회로의 대규모 복제에 사용되어 작업 효율성과 품질을 크게 향상시킵니다. "파리의 눈 렌즈"는 다양한 용도로 사용되는 새로운 유형의 광학 부품입니다.

물고기는 물 속에서 자유롭게 드나드는 능력이 있어서 사람들은 물고기의 모양을 흉내내어 배를 만들고, 나무 노를 이용해 지느러미를 흉내낸다. 일찍이 다유시대부터 우리나라 고대 노동자들은 물고기가 꼬리를 흔들며 헤엄치며 물속을 도는 모습을 관찰하고, 배의 선미에 나무 노를 얹어 놓았다고 한다. 관찰과 모방, 연습을 거듭하면서 그는 점차 노와 방향타로 바뀌었고, 배의 힘을 키우며 배를 돌리는 방법을 터득했다.

이런 식으로 사람들은 거친 강에서도 배를 자유롭게 항해할 수 있습니다.

답변: zxxoprea22 - 보조 레벨 2 3-12 20:57

파리는 박테리아를 퍼뜨리는 동물이므로 모두가 싫어합니다. 그러나 파리의 날개(평형 막대라고도 함)는 "천연 항해자"이며 사람들은 이를 모방하여 "진동하는 자이로스코프"를 만들었습니다. 이러한 종류의 장비는 자동 운전을 구현하기 위해 로켓 및 고속 항공기에 사용되었습니다. 파리눈은 3000개 이상의 작은 눈으로 구성된 일종의 '겹눈'이다. 사람들은 이를 모방해 '파리눈 렌즈'를 만든다. '파리눈 렌즈'는 수백, 수천 개의 작은 렌즈를 가지런히 배열한 것으로 이를 렌즈로 활용하면 한 번에 수천 장의 동일한 사진을 촬영할 수 있는 '파리눈 카메라'를 만들 수 있다. 이러한 종류의 카메라는 인쇄판 제작과 전자 컴퓨터의 작은 회로의 대규모 복제에 사용되어 작업 효율성과 품질을 크게 향상시킵니다. "파리의 눈 렌즈"는 다양한 용도로 사용되는 새로운 유형의 광학 부품입니다.

자연계의 온갖 생명체들은 어떤 이상한 능력을 갖고 있을까? 그들의 다양한 능력은 인간에게 어떤 영감을 주었나요? 이러한 능력을 모방함으로써 인간은 어떤 종류의 기계를 만들 수 있을까? 여기서 소개할 새로운 과학은 바이오닉스(Bionics)이다.

새는 날개를 펴고 자유롭게 공중을 날 수 있습니다. Han Feizi에 따르면 Luban은 대나무와 나무로 새를 만들었고 "그것은 날아가서 3일 동안 거기에 머물렀다"고 합니다. 하지만 사람들은 새가 공중을 날 수 있도록 새의 날개를 모방하기를 희망합니다. 400여 년 전, 이탈리아의 레오나르도 다 빈치와 그의 조수들은 새를 주의 깊게 해부하고 새의 신체 구조를 연구하고 새의 비행을 주의 깊게 관찰했습니다. 세계 최초의 인공 비행 기계인 오니톱터를 설계하고 제작했습니다.

위의 발명과 생물학적 구조와 기능을 모방하려는 시도는 인간 생체공학의 선구자이자 생체공학의 싹이라 할 수 있다.

생각을 자극하는 비교

인간의 생체 공학적 행동은 오랫동안 프로토타입에 속해 있었지만 1940년대 이전에는 사람들이 의식적으로 생물학을 디자인 아이디어와 발명의 원천으로 여기지 않았습니다. . 생물학에 대한 과학자들의 연구는 살아있는 유기체의 정교한 구조와 완벽한 기능을 설명하는 데 그치지 않습니다. 엔지니어링 및 기술 인력은 인공 발명품을 만들기 위해 뛰어난 지혜와 노력에 더 의존합니다. 그들은 생물학적 세계로부터 의식적으로 배우는 경우가 거의 없습니다. 그러나 다음 사실을 통해 설명할 수 있습니다. 사람들이 직면하는 기술적 문제 중 일부는 수백만 년 전에 생물학적 세계에 나타났으며 진화 과정에서 해결되었습니다. 그러나 인간은 생물학적 세계에서 깨달음을 얻지 못했습니다. 당신은 자격이 있습니다.

첫 번째는 생물학적 원형에 대한 연구입니다. 실제 생산에서 제기된 특정 주제에 따라 연구에서 얻은 생물학적 데이터를 단순화하고 기술 요구 사항에 유익한 내용을 흡수하며 생산 기술 요구 사항과 관련 없는 요소를 제거하여 생물학적 모델을 얻습니다. 두 번째 단계는 생물학적 모델이 제공한 데이터를 수행하고, 내부 연결을 추상화하고, 수학적 언어를 사용하여 생물학적 모델을 특정 의미를 지닌 수학적 모델로 "번역"하는 것입니다. 공학기술 실험에 사용할 수 있는 것입니다. 물론 생물학적 시뮬레이션 과정에서 단순한 생체공학이 아니라, 더 중요한 것은 생체공학에 혁신이 있다는 점이다. 연습(이해)과 다시 연습을 여러 번 반복한 후에 시뮬레이션된 내용이 생산 요구 사항에 점점 더 부합하게 될 수 있습니다. 이러한 시뮬레이션의 결과는 최종 기계 장비를 생물학적 프로토타입과 다르게 만들고 어떤 측면에서는 생물학적 프로토타입의 성능을 초과하기도 합니다. 예를 들어, 오늘날의 항공기는 여러 측면에서 새의 비행 능력을 능가하며, 복잡한 계산에서는 전자 컴퓨터가 인간의 계산보다 더 빠르고 안정적입니다.

바이오닉스의 기본 연구 방법은 생물학 연구에서 가장 두드러지는 특징인 무결성을 제공합니다. 바이오닉스의 전체적인 관점에서 보면, 생명체를 내부 및 외부 환경과 소통하고 제어할 수 있는 복잡한 시스템으로 간주합니다. 그 임무는 복잡한 시스템의 다양한 부분과 전체 시스템의 동작 및 상태 사이의 상호 관계를 연구하는 것입니다. 생명체의 가장 기본적인 특징은 자기 재생과 자기 복제이며, 외부 세계와의 연결은 뗄 수 없습니다. 유기체는 환경으로부터 물질과 에너지를 얻어야 성장하고 번식할 수 있고, 유기체는 환경으로부터 정보를 받고 끊임없이 적응하고 합성해야 적응하고 진화할 수 있습니다. 장기적인 진화 과정을 통해 유기체는 구조와 기능의 통일성, 부분과 전체의 조정과 통일성을 달성할 수 있습니다. 생체모방은 시뮬레이션을 수행하기 위해 유기체와 외부 자극(입력 정보) 간의 정량적 관계, 즉 정량적 관계의 통일성에 중점을 두고 연구해야 합니다. 이 목표를 달성하기 위해 어떤 부분적인 방법으로도 만족스러운 결과를 얻을 수 없습니다. 그러므로 바이오닉스의 연구방법은 전체에 초점을 맞추어야 한다.

생물학의 연구 내용은 매우 풍부하고 다채롭다. 왜냐하면 생물학적 세계 자체가 수천 종의 생물종을 포함하고 있으며, 이는 다양한 산업 분야의 연구에 다양한 우수한 구조와 기능을 갖고 있기 때문이다. 생체공학이 출현한 지 지난 20년 동안 생체공학 연구는 급속도로 발전하여 큰 성과를 거두었습니다. 연구 범위에는 전자 생체 공학, 기계 생체 공학, 건축 생체 공학, 화학 생체 공학 등이 포함될 수 있습니다. 현대 공학 기술의 발달로 학문 분야가 다양해지고 이에 상응하는 생체 공학 기술 연구가 생체 공학 분야에서 수행되고 있습니다.

예를 들어, 항법 부서는 수중 동물의 움직임의 유체 역학을 연구하고, 항공 부서는 새와 곤충의 비행을 시뮬레이션하며, 엔지니어링 구조는 생체 역학을 연구합니다. 장기 및 신경망 시뮬레이션, 컴퓨터 기술의 뇌 시뮬레이션 및 인공 지능 연구 등 제1회 생체공학 컨퍼런스에서 발표된 대표적인 주제로는 "인공 뉴런의 특성은 무엇인가", "생물학적 컴퓨터 설계의 문제점", "기계를 사용하여 이미지를 인식하는 것", "학습하는 기계" 등이 있습니다. 전자생체공학에 대한 연구가 상대적으로 광범위하다는 것을 알 수 있다. 생체공학 분야의 연구 주제는 주로 다음 세 가지 생물학적 원형, 즉 동물 감각 기관, 뉴런 및 신경계의 전반적인 기능에 대한 연구에 중점을 두고 있습니다. 이후 기계 생체공학, 화학 생체공학에 대한 연구도 진행되었으며, 최근에는 인체 생체공학, 분자 생체공학, 우주 생체공학 등 새로운 분야가 등장했습니다.

간단히 말하면, 생체공학의 연구 내용은 미시 세계를 시뮬레이션하는 분자 생체공학부터 거시적 우주 생체공학까지 더 넓은 범위의 내용을 포괄합니다. 오늘날의 과학기술은 다양한 자연과학이 고도로 통합되고 얽히고 침투되는 새로운 시대에 들어서 있습니다. 생체모방은 시뮬레이션 방법을 통해 생명의 연구와 실천을 결합하는 동시에 생물학의 발전에 중요한 역할을 해왔습니다. 홍보 효과가 좋습니다. 다른 학문 분야의 침투와 영향으로 생명과학의 연구 방법은 기술과 분석의 수준에서 정확성과 정량화의 방향으로 근본적인 변화를 겪었습니다. 생명과학의 발전은 바이오닉스를 채널로 활용하여 다양한 자연과학과 기술과학에 귀중한 정보와 풍부한 영양분을 전달함으로써 과학의 발전을 가속화합니다. 이때 바이오닉스에 관한 과학연구는 무한한 생명력을 발휘하고 있으며, 그 발전과 성과는 세계 전반의 과학기술 발전에 큰 기여를 하게 될 것입니다.

바이오닉스의 연구 범위

바이오닉스의 연구 범위는 주로 기계 바이오닉스, 분자 바이오닉스, 에너지 바이오닉스, 정보 및 제어 바이오닉스 등을 포함합니다.

◇기계생체공학은 생체의 총체적 구조와 미세구조의 정적 성질뿐만 아니라 생체 내 각 구성요소의 상대적인 운동의 동적 성질과 움직임을 연구하고 모방한다. 환경 속의 생명체의 모습. 예를 들어, 조개 껍질을 모방한 긴 경간 얇은 건물과 대퇴골 구조를 모방한 기둥은 응력이 특히 집중되는 영역을 제거할 뿐만 아니라 최대 하중을 견디기 위해 최소한의 건축 자재를 사용합니다. 군에서는 돌고래 가죽의 홈 구조를 모방하고 인공 돌고래 가죽을 배의 외피에 적용해 항해 전류를 줄이고 항해 속도를 높일 수 있다.

◇분자 생체 공학은 연구이며, 살아있는 유기체의 효소 시뮬레이션, 생물학적 막의 촉매 작용, 선택성 및 투과성, 생물학적 거대분자 또는 그 유사체의 분석 및 합성 예를 들어, 산림 해충 매미나방의 성유인 호르몬의 화학 구조를 밝힌 후 유사한 유기 화합물이 합성되었는데, 이는 1천만분의 1 마이크로그램으로 들판 곤충 함정에서 수컷 곤충을 잡아 죽일 수 있습니다. p>

◇에너지 바이오닉스는 생체 전기 기관의 생물 발광, 근육에 의한 화학적 에너지의 기계적 에너지로의 직접적인 전환 등 살아있는 유기체의 에너지 전환 과정을 연구하고 모방하는 것입니다.

◇정보 및 제어 바이오닉스; 감각을 연구하고 시뮬레이션하는 것입니다. 기관, 뉴런, 신경망 측면에서 살아있는 유기체의 정보 처리 과정과 상위 센터의 지능적 활동을 의미합니다. 예를 들어, 바구미의 광운동 반응을 기반으로 하는 "자기상관 속도계"는 항공기의 착륙 속도를 측정할 수 있습니다. 투구게 겹눈의 망막 측면 억제 네트워크의 작동 원리를 기반으로 이미지 윤곽을 향상시키고 대비를 개선하여 흐릿한 표적 감지에 기여할 수 있는 일부 장치가 성공적으로 개발되었습니다. 100가지가 넘는 유형의 뉴런 모델이 확립되었으며, 이를 기반으로 새로운 컴퓨터가 구축되었습니다.

인간의 학습 과정을 모방하고 학습을 통해 구성 요소 간의 연결 가중치를 변경하여 학습할 수 있는 '퍼셉트론'이라는 기계를 만들어 패턴 인식을 달성합니다. 또한 항상성, 동작 제어, 동물 방향 및 탐색, 인간-기계 시스템의 생체 공학 측면과 같은 생물학적 시스템의 제어 메커니즘을 연구하고 시뮬레이션합니다.

일부 문헌에서는 분자 생체공학과 에너지 생체공학의 일부를 화학 생체공학이라고 부르고, 정보 및 제어 생체공학의 일부를 신경바이오닉스라고 부릅니다.

바이오닉스의 범위는 매우 넓으며, 정보 및 제어 바이오닉스가 주요 분야이다. 한편으로는 지능형 제어로 발전하기 위해 자동화가 필요하기 때문이고, 다른 한편으로는 뇌를 연구하는 것이 신경과학의 가장 큰 과제가 될 정도로 생물학이 발전했기 때문입니다. 인공지능 및 지능형 로봇 연구의 생체공학적 측면(생물학적 패턴 인식에 대한 연구, 뇌 학습, 기억 및 사고 과정에 대한 연구 및 시뮬레이션, 살아있는 유기체의 제어 신뢰성 및 조정 문제 등)이 생체공학 연구의 주요 초점입니다.

제어는 정보 생체 공학 및 생물학적 사이버네틱스와 밀접한 관련이 있습니다. 둘 다 생물학적 시스템의 제어 및 정보 프로세스를 연구하며 둘 다 생물학적 시스템 모델을 사용합니다. 그러나 전자의 목적은 주로 실용적인 인공 하드웨어 시스템을 구축하는 것이고, 생물학적 사이버네틱스는 사이버네틱스의 일반 원리와 기술 과학 이론을 기반으로 생물학적 행동에 대한 설명을 추구합니다.

유추, 시뮬레이션 및 모델 방법을 가장 광범위하게 사용하는 것은 생체 공학 연구 방법의 뛰어난 특징입니다. 목표는 모든 세부 사항을 직접적으로 복제하는 것이 아니라 특정 기능을 달성한다는 중심 목적으로 생물학적 시스템이 작동하는 방식을 이해하는 것입니다. 일반적으로 생체공학 연구에는 생물학적 프로토타입, 수학적 모델, 하드웨어 모델이라는 세 가지 관련 측면이 있다고 믿어집니다.

전자는 기초이고 후자는 목적이며, 수학적 모델은 둘 사이에 없어서는 안 될 다리입니다.

생물계의 복잡성으로 인해 특정 생물계의 메커니즘을 규명하는 데는 긴 연구 주기가 필요하고, 실질적인 문제를 해결하려면 오랜 기간에 걸쳐 여러 학문 분야 간의 긴밀한 협력이 필요하므로 한계가 있습니다. 바이오닉스의 발전 속도.

생체공학 현상

파리와 우주선

귀찮은 파리는 거대 항공우주 산업과는 아무 관련이 없는 것처럼 보이지만 생체공학 학습은 이들을 긴밀하게 연결시켰습니다 .

파리는 '냄새나는 사냥꾼'으로 악명 높으며, 냄새나고 더러운 곳이면 어디든 발견할 수 있다. 파리는 특히 민감한 후각을 가지고 있어 수천 미터 떨어진 곳에서도 냄새를 감지할 수 있습니다. 그러나 파리에는 "코"가 없는데 어떻게 후각에 의존합니까? 파리의 "코"(후각 수용체)가 머리의 한 쌍의 더듬이에 분포되어 있다는 것이 밝혀졌습니다.

각 '코'에는 외부 세계와 연결된 단 하나의 '콧구멍'이 있으며, 여기에는 수백 개의 후각 신경 세포가 들어 있습니다. 냄새가 "콧구멍"에 들어가면 이 신경은 즉시 냄새 자극을 신경 전기 자극으로 변환하여 뇌로 보냅니다. 뇌는 다양한 냄새 물질에 의해 생성된 신경 전기 자극의 차이를 기반으로 다양한 냄새 물질을 구별할 수 있습니다. 따라서 파리의 더듬이는 민감한 가스 분석기처럼 작동합니다.

바이오닉스 과학자들은 이에 영감을 받아 파리 후각 기관의 구조와 기능을 기반으로 한 매우 독특한 소형 가스 분석기를 성공적으로 복제했습니다. 이 장비의 "프로브"는 금속이 아니라 살아있는 파리입니다. 초파리의 후각신경에 아주 얇은 미세전극을 삽입해 전자회로에 의해 유도되는 전기적 신경신호를 증폭해 분석기로 보내는 방식으로, 분석기가 냄새 물질의 신호를 감지하면 경보음을 울릴 수 있다. 이 장비는 우주선 조종석에 설치되어 객실 내부의 가스 구성을 감지합니다.

이 소형 가스 분석기는 잠수함과 광산의 유해 가스도 측정할 수 있습니다. 이 원리를 사용하여 컴퓨터의 입력 장치와 가스 크로마토그래피 분석기의 구조 원리를 개선하는 데에도 사용할 수 있습니다.

반딧불부터 인공 냉광까지

인류가 전등을 발명한 이후로 삶은 훨씬 편리해지고 풍요로워졌습니다. 그러나 전등은 전기에너지 중 극히 일부만 가시광선으로 변환할 수 있고, 나머지 대부분은 열에너지의 형태로 낭비되며, 전등의 열선은 사람의 눈에 해롭다. 그렇다면 빛만 발산하고 열을 발생시키지 않는 광원이 있을까? 인류는 다시 자연에 관심을 돌렸다.

자연에는 박테리아, 곰팡이, 벌레, 연체동물, 갑각류, 곤충, 어류 등 빛을 낼 수 있는 생물이 많이 있는데, 이들 동물이 발산하는 빛은 열을 내지 않으며, 그래서 그것은 "차가운 빛"으로 알려져 있습니다.

빛나는 수많은 동물 중에 반딧불이도 그중 하나다. 반딧불이는 약 1,500종의 반딧불이가 발산하는 차가운 빛의 색상은 황록색에서 주황색까지 다양하며, 빛의 밝기도 다양합니다. 반딧불이 방출하는 차가운 빛은 발광 효율이 높을 뿐만 아니라 방출되는 차가운 빛은 일반적으로 매우 부드러워 인간의 눈에 매우 적합하며 빛의 강도도 상대적으로 높습니다. 그러므로 바이오라이트는 인간에게 이상적인 빛이다.

과학자들은 반딧불이의 발광체가 복부에 있다는 사실을 발견했습니다. 이 발광체는 발광층, 투명층, 반사층의 세 부분으로 구성됩니다. 발광층에는 수천 개의 발광 세포가 포함되어 있으며, 모두 루시페린과 루시퍼라제를 함유하고 있습니다. 루시퍼라제의 작용으로 루시페린은 산소와 결합하여 세포내 수분의 참여로 형광을 방출합니다. 반딧불이의 빛은 본질적으로 화학 에너지를 빛 에너지로 변환하는 과정입니다.

이미 1940년대 초 사람들은 반딧불이에 대한 연구를 바탕으로 형광등을 만들었고, 이는 인류의 광원에 큰 변화를 가져왔다. 최근 몇 년 동안 과학자들은 먼저 반딧불이의 발광체에서 순수한 루시페린을 분리한 다음 루시페라제를 분리한 다음 화학적 방법을 사용하여 루시페린을 인공적으로 합성했습니다. 루시페린, 루시퍼라제, ATP(아데노신 삼인산), 물을 혼합한 생물학적 광원은 폭발성 가스가 가득한 광산에서 손전등으로 사용할 수 있습니다. 이러한 종류의 빛은 전원이 없고 자기장을 생성하지 않기 때문에 생물학적 광원의 조명 하에서 자성 지뢰를 제거하는 데 사용할 수 있습니다.

이제 사람들은 특정 화학 물질을 혼합하여 생물학적 빛과 유사한 차가운 빛을 얻을 수 있으며 이를 안전 조명으로 사용할 수 있습니다.

전기 물고기와 볼트 배터리

자연에는 전기를 생산할 수 있는 생물이 많고, 물고기만도 500종이 넘습니다. 사람들은 전기를 방출할 수 있는 이러한 물고기를 "전기 물고기"라고 부릅니다.

다양한 전기 물고기는 방출 능력이 다릅니다. 방전능력이 가장 강한 것은 전기가오리, 전기메기, 전기뱀장어이다. 중간 크기의 전기 가오리는 약 70볼트를 생산할 수 있고, 아프리카 전기 가오리는 최대 220볼트를 생산할 수 있으며, 아프리카 전기 가오리는 350볼트를 생산할 수 있으며, 전기 뱀장어는 ​​500볼트를 생산할 수 있으며, 남아메리카 전기 가오리도 있습니다. 최대 880볼트의 전압을 생산할 수 있어 말과 같은 대형 동물을 죽일 수 있다고 합니다.

전기어 방전의 비밀은 무엇일까? 전기어류에 대한 해부학적 연구 끝에 마침내 전기어류의 몸 속에 이상한 발전기관이 있다는 사실이 밝혀졌다. 이러한 발전기는 전기판 또는 전기디스크라고 불리는 많은 반투명 디스크 모양의 셀로 만들어집니다. 전기어류의 종류가 다양하기 때문에 발전기의 전기패널의 모양과 위치, 개수도 다릅니다.

전기뱀장어의 발전기는 각기둥 모양으로 꼬리뼈 양쪽의 근육에 위치하며, 전기가오리의 발전기는 편평한 신장 모양으로 몸의 정중선 양쪽에 배열되어 있으며 총 200만 개의 전기판이 있습니다. 전기 메기의 발전기 피부와 근육 사이에 위치한 일종의 샘에서 유래하며 약 500만 개의 전기판이 있습니다. 하나의 전기판에서 발생하는 전압은 매우 약하지만, 전기판이 많기 때문에 발생되는 전압은 매우 큽니다.

전기물고기의 남다른 능력이 사람들의 큰 관심을 불러일으켰다. 19세기 초 이탈리아의 물리학자 볼타(Volta)는 전기어류의 발전 기관을 모델로 삼아 세계 최초의 볼타 전지를 설계했습니다. 이 배터리는 전기어류의 천연 발전기를 기반으로 설계되었기 때문에 '인공 전기 오르간'이라고 불립니다. 전기 물고기에 대한 연구는 또한 사람들에게 다음과 같은 계시를 제공했습니다. 전기 물고기의 전력 생성 기관을 성공적으로 모방할 수 있다면 선박과 잠수함의 전력 문제가 잘 해결될 수 있다는 것입니다.

해파리의 바람소리

"제비는 낮게 날아 비를 맑게 하고, 매미는 비 가운데서 지저귀며 하늘이 맑아진다." 생물의 행동과 날씨의 변화. 해안 어부들은 해안에 사는 물고기와 해파리가 떼를 지어 바다로 헤엄쳐오면 폭풍이 닥치고 있다는 것을 모두 알고 있다.

해파리라고도 불리는 해파리는 이르면 5억년 전 바다에 떠다니던 고대 강장동물이다. 이 하등 동물은 폭풍이 다가올 때마다 폭풍을 예측하는 본능을 가지고 있습니다.

푸른 바다에서는 공기와 파도의 마찰로 발생하는 초저주파(초당 8~13회 빈도)가 항상 다가오는 폭풍의 전주곡인 것으로 밝혀졌다. 이런 종류의 초저주파는 인간의 귀로는 들을 수 없지만 작은 해파리는 매우 민감합니다. 생체공학자들은 해파리 귀의 진동하는 구멍에 얇은 손잡이가 있다는 것을 발견했습니다. 폭풍이 오기 전의 초저주파가 해파리의 청각 돌에 부딪힐 때, 손잡이에 작은 공이 있다는 것을 발견했습니다. 귀, 이때 청취석은 공 벽에 있는 신경 수용체를 자극하여 해파리는 다가오는 폭풍우의 우르릉거리는 소리를 듣게 됩니다.

바이오닉스 과학자들은 초저주파를 감지하는 해파리 기관을 정확하게 시뮬레이션하는 해파리 귀 폭풍 예측기를 설계하기 위해 해파리 귀의 구조와 기능을 모델링했습니다. 이 장비는 선박의 앞갑판에 설치되어 있으며, 폭풍의 초저주파를 수신하면 360° 회전하는 혼이 스스로 회전을 멈추게 할 수 있습니다. 표시기를 읽으면 폭풍의 강도를 알 수 있습니다. 이런 예측기는 폭풍우를 15시간 전에 예측할 수 있어 항해와 어업의 안전에 큰 의미가 있습니다.

카테고리 열기:

생물학, 자연과학, 자연, 생체공학, 학문

답변: 작은 흰 토끼 샤오유 - 보조 레벨 2 3-13 17:10

과학은 생물학적 시스템과 공학기술의 구조와 특성을 연구하여 새로운 설계 아이디어와 작동 원리를 제공하는 과학입니다.

바이오닉스라는 용어는 1960년 미국인 존 스틸(John Steele)이 라틴어 "bios"(삶의 방식을 뜻함)와 접미사 "nlc"("...의 성질을 가짐을 의미함)를 기초로 만들어졌습니다. .

바이오닉스(Bionics)는 그리스어로 생명을 뜻하는 비온(bion)과 공학기술을 뜻하는 ics(ics)를 더해 만든 단어다. 1960년경부터 사용되었습니다. 생물의 기능은 인공적으로 제작된 어떤 기계보다 월등히 뛰어납니다. 생체모방은 공학에서 생물학적 기능을 구현하고 효과적으로 적용하는 것을 목표로 하는 학문입니다. 예를 들어 정보수용(감각기능), 정보전달(신경기능), 자동제어시스템 등에 있어서 이 유기체의 구조와 기능은 기계설계에 큰 영감을 주었다. 생체 공학의 예로는 돌고래의 체형이나 피부 구조(헤엄칠 때 몸 표면의 난류를 방지하는 기능)를 잠수함 설계 원리에 적용하는 것이 있습니다. 생체모방도 사이버네틱스와 밀접한 학문으로 여겨지는데, 사이버네틱스는 주로 생물학적 현상을 기계적인 원리로 비교, 연구, 설명하는 학문이다.

파리는 박테리아를 퍼뜨리는 존재이기 때문에 모두가 파리를 싫어합니다. 그러나 파리의 날개(평형 막대라고도 함)는 "천연 항해자"이며 사람들은 이를 모방하여 "진동하는 자이로스코프"를 만들었습니다. 이러한 종류의 장비는 자동 운전을 구현하기 위해 로켓 및 고속 항공기에 사용되었습니다. 파리눈은 3,000개 이상의 작은 눈으로 구성된 '복합눈'으로, 사람들은 이를 모방하여 '파리눈 렌즈'를 만듭니다. '파리눈 렌즈'는 수백, 수천 개의 작은 렌즈를 가지런히 배열한 것으로 이를 렌즈로 활용하면 한 번에 수천 장의 동일한 사진을 촬영할 수 있는 '파리눈 카메라'를 만들 수 있다. 이러한 종류의 카메라는 인쇄판 제작과 전자 컴퓨터의 작은 회로의 대규모 복제에 사용되어 작업 효율성과 품질을 크게 향상시킵니다. "파리의 눈 렌즈"는 다양한 용도로 사용되는 새로운 유형의 광학 부품입니다.

자연계의 온갖 생명체들은 어떤 이상한 능력을 갖고 있을까? 그들의 다양한 능력은 인간에게 어떤 영감을 주었나요? 이러한 능력을 모방함으로써 인간은 어떤 종류의 기계를 만들 수 있을까? 여기서 소개할 새로운 과학은 바이오닉스(Bionics)이다.

생체모방이란 생명체를 모방하여 기술적 장치를 제작하는 과학을 말하며 금세기 중반에 등장한 새로운 비과학이다. 생체모방은 살아있는 유기체의 구조, 기능 및 작동 원리를 연구하고 이러한 원리를 공학 기술에 이식하여 뛰어난 성능을 갖춘 도구, 장치 및 기계를 발명하고 새로운 기술을 창출합니다. 바이오닉스의 탄생과 발전부터 현재까지 그 연구 성과는 매우 인상적이다.

바이오닉스의 출현은 생물학적 세계로부터 청사진을 얻을 수 있는 독특한 기술 발전의 길을 열었습니다. 이는 사람들의 시야를 크게 넓히고 매우 강력한 활력을 보여주었습니다.

[이 단락 편집] 인간 생체 공학은 오랜 역사를 가지고 있습니다.

고대부터 자연은 인간의 다양한 기술 아이디어, 공학 원리 및 주요 발명의 원천이었습니다. 다양한 생물은 오랜 진화 과정을 거쳐 환경 변화에 적응하고 생존하고 발전해왔습니다. 노동은 인간을 창조한다. 인간은 곧은 몸과 일할 수 있는 손, 감정과 생각을 전달하는 언어를 통해 장기적인 생산 활동에서 신경계, 특히 뇌의 높은 발달을 촉진해 왔습니다. 그러므로 인간의 비교할 수 없는 능력과 지능은 생물학적 세계의 모든 집단을 훨씬 능가합니다. 인간은 자신의 독창성과 손재주를 이용해 노동을 통해 도구를 만들고, 이를 통해 자연 속에서 더 큰 자유를 얻는다. 인간의 지혜는 생물학적 세계를 관찰하고 이해하는 데 그치지 않고, 인간 고유의 사고와 설계 능력을 활용하여 생물을 모방하고 창의적인 노동을 통해 능력을 키워 나갑니다. 물고기는 물 속에서 자유롭게 드나드는 능력이 있어서 사람들은 물고기의 모양을 흉내내어 배를 만들고, 나무 노를 이용해 지느러미를 흉내낸다. 일찍이 다유시대부터 우리나라 고대 노동자들은 물고기가 꼬리를 흔들며 헤엄치며 물속을 도는 모습을 관찰하고, 배의 선미에 나무 노를 얹어 놓았다고 한다. 관찰과 모방, 연습을 거듭하면서 그는 점차 노와 방향타로 바뀌었고, 배의 힘을 키우며 배를 돌리는 방법을 터득했다. 이런 식으로 사람들은 거친 강에서도 배를 자유롭게 항해할 수 있습니다.

새는 날개를 펴고 자유롭게 공중을 날 수 있습니다. "Han Feizi"에 따르면 Lu Ban은 대나무와 나무로 새를 만들었고 "그것은 날아가서 3일 동안 머물렀다"고 합니다. 하지만 사람들은 새가 공중을 날 수 있도록 새의 날개를 모방하기를 희망합니다. 400여 년 전, 이탈리아의 레오나르도 다 빈치와 그의 조수들은 새를 주의 깊게 해부하고 새의 신체 구조를 연구하고 새의 비행을 주의 깊게 관찰했습니다. 세계 최초의 인공 비행 기계인 오니톱터를 설계하고 제작했습니다.

위의 발명과 생물학적 구조와 기능을 모방하려는 시도는 인간 생체공학의 선구자이자 생체공학의 싹이라 할 수 있다.