研製防彈衣的蜘蛛絲?舉起1000個自己?仿生學裡的有趣學問真多!

2020-12-18 騰訊網

同學們，

當你們看到飛機在天上飛行時，

潛艇在水裡航行時，

會不會聯想到天上的飛鳥，

水中的遊魚呢？

你是否曾想像過，

你可以像蜘蛛俠一樣攀巖走壁，

像蟻人一樣力大無窮？

如果仿生學進一步發展，

這些想像很有可能實現哦！

近日，2020年廣州院士專家校園行在雲端與青少年見面。廣東工業大學材料與能源學院副教授陳海燕向青少年進行仿生學與仿生材料相關知識的科普。

專家簡介

攝影 盧傑

陳海燕

廣東工業大學材料與能源學院副教授、碩士生導師，一直從事材料學的研究工作，具有紮實的金屬材料理論知識，特別是材料腐蝕與防護技術領域，發表學術論文30篇，曾主持過多個國家級、省級、市級科研項目。

以下這四種機械你聽說過嗎？

1

蝙蝠翼太陽能偵察飛機

擁有一對像蝙蝠翅膀一樣的飛行翼，

僅僅依靠1瓦特的能量，

它身上的相機就可以搜集大量的偵察數據。

2

機械雨燕微型飛機

是根據雨燕的生物學特徵設計的，

風洞試驗發現，

它不僅可以像鳥類一樣快速飛行，

而且擁有向後收起羽毛的功能。

3

粘性機器人

設計靈感來源於

壁虎腳趾絨毛分泌的粘液，

它們可以與物體表面的分子結合，

產生強大的吸附力，

讓沒有吸盤的機器人

也能在垂直、光滑的物體（如玻璃）表面攀爬。

4

仿象鼻機器臂

是根據大象鼻子的特點設計出來的，

可以平穩地搬運重物。

其原理在於

它的每一節椎骨

都可以通過氣囊的壓縮和充氣進行擴展和收縮。

什麼是仿生學

仿生學是指人們研究生物體的結構與功能工作的原理，並根據這些原理髮明出新的設備、工具和科技，創造出適用於生產，學習和生活的先進技術。以上這些機器裝置都是根據動物身上的某一特徵為靈感而設計出來的。

甲蟲喝「假酒」，產生大能量？

這種「肌肉」，能舉起1000個自己？

蜘蛛絲也能做防彈衣？

在日常生活中，蜘蛛絲恐怕是最脆弱不過了，只要輕輕一碰就會斷。可是，科學家們卻打算以蜘蛛絲為設計靈感製造能夠抵禦槍彈的防彈衣，這是怎麼回事？

蜘蛛絲比人類頭髮細1000倍，但在力學強度方面，蜘蛛絲纖維卻可以媲美目前強度最高的碳纖維及多種強度高合成纖維，而其拉力則比同樣粗細的鋼絲強5倍。科學家認為，蜘蛛絲超級伸長能力使它斷裂時需要吸收更多的能量，理論上可以使射出的子彈更有效地減速。把它用於防彈衣，會起到極好的消力作用，對破碎作用是一種很大的障礙。

原來，模仿動物們的本領能對我們的生活有如此大的幫助。同學們，在日常生活中，我們也要細心觀察，或許你也能成為一個發明家哦~

主辦方將繼續推出更多主題的活動，

敬請期待！

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