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科学家从蜻蜓身上发明了什么东西

来源:baiyundou.net   日期:2024-08-01


蜻蜓是一种肉食性昆虫,一般是以蚊、蝇等害虫为食。不过,蜻蜓给人的感觉非常低调,一般人对其的了解也仅限于此。但实际上,它还是飞行界的王者,存在时间已达到上亿年之久,而科学家至今都未能完全搞清其奥秘。

蜻蜓

虽然人类已经是生物链的顶端,但地球中的不少生物出现的时间要比人类更早,昆虫就属于其中一类。特别是蜻蜓等就属于相对原始的昆虫,目前人们发现的蜻蜓化石来自于3.2亿年前,比恐龙出现的时间还要早。而且因为当时地球含氧量比较高,所以数亿年前的蜻蜓体型明显更加夸张,比如美国境内曾经发现过生活在二叠纪早期的蜻蜓化石,其翼展已经达到了0.71米。

蜻蜓化石

如今的蜻蜓体型早已不比当年,但种类还算丰富,共有5000多种,其中我国国内主要分布了250多种。

飞行王者的小秘密

虽然现如今的蜻蜓体型不大,但是在飞行能力上的表现极为突出,每小时能够达50公里。尤其是有一种叫做黄蜻的蜻蜓飞行能力更加强悍,可跨越5000多公里,有很多比其体型要大许多的鸟类都做不到这一点。

黄蜻

如果大家有近距离观察过蜻蜓应该知道,蜻蜓的翅膀薄如蝉翼,这也让其飞行速度和距离显得更加夸张。关于这一点,曾经有科学家研究过,虽然蜻蜓的4只翅膀最薄处小于二微米,但其构造并不简单,主脉是四边形的网络,次脉则是主要由五边形和六边形网络组成,这保证了蜻蜓翅膀的韧性更强。

蜻蜓翅膀

另外,蜻蜓的翅膀上还有两个非常特别的结构:翅痣(翼眼)。从外观上来看,此处的颜色明显要比别处更深,事实上,翅痣不仅仅是颜色深,重量也要比别处更大,其主要目的就是为了保证蜻蜓飞行的平稳性。曾经有研究人员尝试去掉蜻蜓的翅痣,但去掉之后,蜻蜓飞行时就如同醉汉一样东倒西歪,完全没有之前那样灵巧。

翅痣

相信很多人都听说过蜻蜓点水这个词,这其实是蜻蜓产卵的过程。一般来说,蜻蜓会把卵直接产到水中或者是水草上,其孵化出来的幼虫往往被称为水虿,这是一种非常凶猛的幼虫,甚至可以直接捕食小鱼或者蝌蚪。但不知道大家有没有想过一个问题,蜻蜓就不怕在产卵的过程中会被水打湿翅膀,导致受伤甚至是直接坠入水中吗?这个问题在科学家们用电子显微镜观测的蜻蜓翅膀的表面结构后就迎刃而解了。

蜻蜓的生命循环

因为通过显微镜观察可以发现,蜻蜓翅膀的表面都是极其微小的柱状结构,所以蜻蜓翅膀不仅不怕水也同样不怕灰尘。这就给蜻蜓的飞行减少了许多阻力,进一步保证了它的速度。当然,如果只是这样,还不能把蜻蜓冠以“飞行王者”的称号,这就要提到今天在飞行时的另一个特点:随时急停。

随时急停

作为飞行类昆虫,蜻蜓在空中的表现的确是过于灵巧,他可以向空中任何一个方向飞行,随时转换方向甚至是直接停在空中。这也是让许多科学家一直疑惑不解的地方。目前可以知道的是,蜻蜓的这种飞行特性与4只翅膀互不干扰有关。和人们一般的认知不同,在进行飞行的过程中,四肢翅膀的运动轨迹并不一致,蜻蜓完全可以根据自己的想法随时调整方向。

四个翅膀方向不一致

这是因为每一只翅膀都是不同的肌肉控制。而当后翅领先1/4周期的时候,它就可以直接停在空中;如果是比前翅提高了90度,就可以高速飞行;如果所有的翅膀突然同步,就可以实现急转弯。我们只能大致解了蜻蜓飞行的小技巧,但以我们目前的技术来看,想要全部将其实现并不容易。

仿生学和蜻蜓

在人类的发展历史中,仿生学起到了很大的作用。简单来说,仿生学是科学家们通过研究生物体的结构与功能的原理发明创造出新的设备。然而科学家研究多年仍然未能搞清全部奥秘的蜻蜓成为了仿生学的“座上宾”。

仿生机械

到目前为止,人类利用仿生学研究蜻蜓并发明出来的设备已经不计其数。其中一个比较典型的例子是通过蜻蜓的翅痣所研究出来的平衡重锤。这种设备是被用于飞机机翼, 以此避免飞机因为快速飞行而造成机翼断裂事故。2015年的时候,德国还利用蜻蜓的飞行特性打造了一款仿生飞行器,这个飞行器的外观看起来就像是一个放大版蜻蜓,使用者可以通过手机或者是遥控器操作,而且从演示情况来看,这款飞行器的实际表现还是相当不错的。

复眼

不过,虽然人类已经研究出并利用了一些蜻蜓特性,但这种小小的昆虫给我们带来的启迪还有很多。不过这就需要科学家们进一步研究并将其实现。有很多问题科学家还没研究清楚,比如说蜻蜓的眼睛,虽然很多昆虫都有复眼,但蜻蜓是眼睛最多的昆虫,甚至连向后看的时候都不必转头。但是这还不是蜻蜓复眼所拥有的最神奇的功能,因为他们的复眼居然还能够直接用于测速,进而保障了蜻蜓的捕食效率,使捕食成功概率高达90%-95%。

蜻蜓的复眼

可以说,蜻蜓如今之所以会让那么多科学家着迷,是因为如果能够在它身上的秘密全部破解,肯定能研发出更多有利于人们生活的设备。

结语

其实不仅仅是蜻蜓,有很多生物都可以作为人类的老师,像是如今被用于建筑、航天飞机甚至是卫星制造的蜂巢式夹层结构板,就是专家们通过蜂巢得来的灵感。这也难怪仿生学应用越来越广泛,涉足的领域也变得越来越多。

蜂巢结构应用

不过,我们除了要研究出原理之外,还要通过多次实践,才能逐渐落实每一个想法,这其中就离不开科学家们的努力和付出。蜻蜓身上的谜题还有很多,在未来人类终究会将解开所有谜题。

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关邵芳4034从蜻蜓身上得到启示,解决了什么的问题 -
匡贾苇17825865932 ______ 蜻蜒通过翅膀振动可产生不同于周围大气的局部不稳定气流,井 利用气流产生的涡流来使自己上升.蜻蜒能在很小的推力下翱翔,不但可向前飞行,还能向后和左右两侧飞行,其向前飞行速度可达72km/小时.此外,蜻蜒的 飞行行为简单,仅靠两对翅膀不停地拍打.科学家据此结构基础研制成功了直升飞机.飞机在高速飞行时,常会引起剧烈振动,甚至有时会折断机翼而引起飞机失 事.蜻蜒依靠加重的翅痣在高速飞行时安然无恙,于是人们仿效蜻蜒在飞机的两翼加上了平衡重锤,解决了因高速飞行而引起振动这个令人棘手的问题.

关邵芳4034人类观察蜻蜓发明了什么20字数 -
匡贾苇17825865932 ______ 1、人类受蜻蜓的启发发明了:直升机和相控阵雷达.2、小知识:科学家利用动物的启示发明了什么?(1)科学家利用动物的启示发明了有很多很多,如:蝙蝠发明雷达;苍蝇发明气体分析仪、振动陀螺仪、蝇眼透镜;萤火虫发明人工冷光;...

关邵芳4034科学家研究蜻蜓发明了什么作文400 - 800字 -
匡贾苇17825865932 ______ 同学们你们知道吗?现在我们人类的交通工具这样发达一半是那些勤奋,拥有渊博知识的科学家的功劳,而另一半则是我们人类的老师大自然的功劳,人类根据蝙蝠发明了雷达,根据青蛙发明了电子蛙眼,为世界的交通以及军事做出了巨大的贡...

关邵芳4034科学家在蜻蜓的身上得到了哪些启示
匡贾苇17825865932 ______ 您好! 每只蜻蜓的翅膀末端,都有一块比周围略重一些的厚斑点,这就是防止翅膀颤抖的关键.——直升机 鲸的形体,改进了船体的设计,大大提高了轮船的速度.——现代轮船 蛋壳之所以能承受这么大的压力,是因为它能够把受到的压力均匀(yún)地分散到蛋壳的各个部分.建筑师根据这种“薄壳结构”的特点,设计出许多既轻便又省料的建筑物.人民大会堂和北京火车站以及其他很多著名建筑,屋顶都是这种“薄壳结构”.—— 薄壳结构

关邵芳4034科学家依据蜻蜓雨前低飞发明了什么 -
匡贾苇17825865932 ______ 在飞机高速飞行的时候,飞机的翅膀都会发生“颤振”的现象,也就是说,飞机的翅膀会不由自主地振动,这种有害的振动会造成翼折人亡的惨剧.当我们人类正在为这个难题所困扰的时候,自然界里的昆虫们早在千百万年前,就发明了对抗颤振的方法.蜻蜓翅膀上的黑痣就是这方面的杰作.蜻蜓的翅膀边上有一块较重的褐色的厚片,可以保持飞行时的平稳.有人做过实验,如果把蜻蜓翅膀上的黑痣去掉,那么蜻蜓在飞起来的时候就会荡来荡去的.于是,人们根据蜻蜓翅痣的原理,在飞机翅膀上也设计了加厚的部分,这样就能消除颤振的危害.

关邵芳4034科学家从蜻蜓的翅膀得到启示改善了什么,根据鲸的体形发明了什么? -
匡贾苇17825865932 ______[答案] 科学家从蜻蜓的翅膀得到启示改善了飞机翅膀.在飞机高速飞行的时候,飞机的翅膀都会发生“颤振”的现象,也就是说,飞机的翅膀会不由自主地振动,这种有害的振动会造成翼折人亡的惨剧.当我们人类正在为这个难题所困扰的时候,自然界里的...

关邵芳4034科学家从什么得到启示发明了什么
匡贾苇17825865932 ______ 从鱼儿身上得到启示,发明了潜艇.从猪鼻子上得到启示,发明了防毒面具.从变色龙身上得到启示,发明了迷彩服.从乌龟身上得到启示,发明了装甲车.从蝙蝠身上得到启示,发明了雷达.从鸟类身上得到启示,发明了飞机.从鸭子身上得到启示,发明了船桨.从蜻蜓身上得到启示,发明了直升机.从长颈鹿身上得到启示,发明了抗荷服.螳螂——镰刀苍蝇——气味分析仪锯子——锯齿草够了吧!

关邵芳4034科学家通过研究蜻蜓飞行的原理,发明了飞机.是对的吗 -
匡贾苇17825865932 ______ 首先,不是科学家从蜻蜓身上发明了直升机 而是根据蜻蜓的原理改善了飞机的安全性 蜻蜓是靠神经系统控制着翅膀的倾斜角度,微妙地与飞行速度和大气气压相适应.蜻蜓这种“自动驾驶仪”比现代飞机灵巧得多.人们从仿生学的角度不断研究昆虫的飞行与构造机能的特点,“移植”到飞机设计上加以应用.例如在空气动力学中有一种“颤振”现象,如飞机机羽不能消除“颤振”,快速飞行时就会使机羽折断,招致机毁人亡.蜻蜓则是消除颤振的“先驱者”,它的翅端前缘有一块色深加厚的部分,叫翅痣.这是保护薄而韧的蜻蜓翅不致折损的关键,人们仿照翅痣,在飞机机羽上设计了加厚部分,于是战胜了颤振,保证了快速型飞机的安全.

关邵芳4034从蜻蜓身上得到启示发明了直升飞机的作文(400字) -
匡贾苇17825865932 ______ 蜻蜓 的启示: 蜻蜓通过翅膀振动可产生不同于周围大气的局部不稳定气流,并利用气流产生的涡流来使自己上升.蜻蜓能在很小的推力下翱翔,不但可向前飞行,还能向后和左右两侧飞行,其向前飞行速度可达72公里/小时.此外,蜻蜓的飞行...

关邵芳4034从蜻蜓身上发明了什么写一扁作文50字 -
匡贾苇17825865932 ______ 蜻蜓与直升机 有一天,我和妈妈去散步,走到半路我就看到了一只可爱的蜻蜓,它飞行的时候可以直上直下,很有趣,为什么它能这样飞行呢? 回到家里,我查阅了相关资料.原来蜻蜓的翅膀振动时,在翅膀边有末端,这个末端能让蜻蜓稳定...

(编辑:自媒体)
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