大自然的规律手抄报-仿生学

发布时间:2019-05-23 09:02:07   来源:文档文库   
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大自然的规律手抄报:仿生学

篇一:TRIZ理论在《大自然启示录》仿生学设计应用

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TRIZ理论在《大自然启示录》仿生学设计应用作者:余飞0910100520机械设计制造及其自动化09机设二班刘小鹏老师

日期:20XX1123

TRIZ理论在《大自然启示录》仿生学设计应用

09机设2班余飞——0910100520

“大自然就是最伟大的学术图书馆,只要掌握了正确的阅读方法,就可以探究其中无穷的奥秘!”

过去的十年里,一种崭新的思维方法正在给未来科技开创新的可能。这种思维方法就是“仿生学”,或称“仿生态学”。将利用大自然作为这一理念的起点,从探索火星的新方式,到设计未来城市的新方法。生命在我们的星球上已经存在了近40亿年,在物竞天择的自然选择中,生命必须解决它所面临的各种难题。当一些科学家建议我们停止再发明新的车轮,学习如何从大自然的启发中寻找灵感;我们甚至还没来得及提问,科学家们就已经发现了这些问题的答案。在三集时长一小时的节目中,大自然里的超级科技,在计算机成像,显微镜扫描等先进技术的帮助下得以呈现。这些来自大自然的启示,也为我们的未来提供了令人惊奇的景象。

曾经,鸟的翅膀带给人类飞翔的灵感与启示;而现代仿生学的真正价值却远不止于此。交通带来的巨大能耗,能源开采及使用中的过度浪费,环保与效率间的无奈抉择……面对现代生活的种种难题,生物体内蕴藏的超级科技,成为大自然带给人们的珍贵启示。

四处乱窜的蟑螂,其每秒移动距离竟高达自身长度的50倍;而令人厌恶的苍蝇,却能够在玻璃等光滑表面进退自如。高倍显微镜下的它们何以如此?又能否给轮胎制造商和汽车工程师提供设计的灵

感?高耸的杉木承载着世界上最庞大的结构,却能抵抗强劲的狂风;看似柔软的睡莲叶子,居然能托起一个熟睡的婴儿。究竟是怎样的构造成就了这些奇迹?而它们又将如何被应用于现代建筑的设计建造中?25,000倍显微镜下的蛾眼,精确扫描建模的白蚁巢穴,被红外传感器跟踪的果蝇……在高度工业化与信息化的时代,人与自然渐行渐远,但现代仿生学正将我们引向全新的未来。

《大自然启示录》这部纪录片聚焦生物在长达40亿年的进化历程中逐渐形成的惊人能力,探索这些罕见奇观背后的超级自然科技。科学家由此获得仿生学机械设计的灵感,并且为我们展望了未来机械的蓝图。

第一集:《运动世界》

绝大多数动物,甚至是一些植物都在以自己独特的方式运动着。在这一集中,我们将看到设计师如何利用他们在大自然中获得的灵感,来设计汽车、飞机甚至是机器人。仿生学绝不只是简单的复制大自然,而是要了解其背后的工作原理,然后在其它领域灵活运用。在这一集中,我们将探讨鲨鱼为什么游得极快,而苍蝇和壁虎如何在光滑的玻璃上爬行,秃鹰如何帮助我们制造新一代的飞机。我们还将看到机器人蟑螂,它看上去有点像科幻小说里的东西;却有可能成为最新交通工具的先行者。

第二集:《材料世界》

早在陶瓷和塑胶诞生之前,大自然就发明了许多高科技材料。这些材料不仅结构复杂性能更好,而且还被充分利用,参与到自然界的建筑活动中。在本集,我们将走进一处规模庞大的美洲杉林,探索大自然如何建造了这种神奇的巨大生物。而它将帮助我们制造更好的防弹背心。在中美洲的森林里,蓝闪蝶将速度降低超过100倍时,其炫目的色彩启发了化妆品公司制造出全新口红。更重要的是,了解这种美的信息,可能给信息技术方面带来全新的变革。

第三集:《生命动力》

大自然处理信息的方式是高效的,借助仿生学视野,它帮助科学家看到全新的未来景象。树叶是大自然的发电站,其主要废品就是氧。现在,科学家们成功制造出一种人工树叶,利用太阳光发电,还可以产生未来的清洁燃料——氢气。在纳米比亚,科学家们用乳胶填充一个三米高的白蚁土堆,将其置于火热的太阳下,每次刨去几毫米的土并进行扫描和拍摄。结果显示了白蚁土堆的首个完整三维模型,它揭示着白蚁如何控制穴内温度、湿度和二氧化碳等一些令人惊奇的神奇科技。借助对蚁穴的认识,人类将建造自己的塔式大楼。

TRIZ理论是由前苏联发明家g.s.Altshuller创立的一整套发明创新理论。Altshuller及其团队在总结世界上200万份发明专利的基础上,总结出各种技术发展进化遵循的规律模式,以及解决各种技术矛盾和物理矛盾的创新原理和法则,建立一个由解决技术问题,

实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理论体系,并综合多学科领域的原理和法则,建立起TRIZ理论体系。

1.任何一个简单或复杂的技术系统都遵循客观的进化规律(s曲线)和模式(8个基本进化法则),大自然的进化法则向我们完美的诠释了这一理论。

2.各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力。

3.技术系统发展的理想状态是用最少的资源实现最大数目的功能。不论是人还是动物、昆虫,我们都在亿万年的进化中向着最节省能量的方式运动发展进化。

在《大自然启示录》里面,仿生已经脱离了创新的范畴,人类在进化的过程中,逐渐成为高智能的生物,并且意识到大自然所存在的无穷无尽的答案和可能!人类的创造始于自我学习与总结,向大自然学习它所拥有的超自然的高科技使我们的生活更加美好。但是学习却并不是意味着照搬一切,模拟鸟类的飞行,并不是要将翅膀做得和鸟一模一样,我们探究鸟类能够翱翔于蓝天的秘密——空气动力学,并加以扩展。

根据理想性观念,我们的目的在于将TRIZ理论系统的有用机能最大化,同时将有害结果最小化。自然界中存在很多奇妙的运动方式,都是生物不断进化的产物,但所有生物有一个共同点,

篇二:第三单元教案

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第(三)单元教材解析

假如你有一种思想,我也有一种思想,而我们彼此交流这些思想,那么,我们每个人将各有两种思想。

——萧伯纳

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假如你有一种思想,我也有一种思想,而我们彼此交流这些思想,那么,我们每个人将各有两种思想。

——萧伯纳

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假如你有一种思想,我也有一种思想,而我们彼此交流这些思想,那么,我们每个人将各有两种思想。

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