Ejemplos de biónica

Las mariposas coloridas, como la mariposa de doble luna, la mariposa monarca de venas marrones, especialmente la mariposa de alas fluorescentes, de repente se vuelven doradas, verdes y azules bajo la luz del sol. Los científicos han aportado enormes beneficios a la defensa militar al estudiar los colores de las mariposas. Durante la Segunda Guerra Mundial, el ejército alemán rodeó Leningrado e intentó utilizar bombarderos para destruir sus objetivos militares y otras instalaciones de defensa. Basándose en la falta de comprensión del camuflaje en ese momento, el entomólogo soviético Schwarzenegger propuso el principio de que el color de las mariposas no se encuentra fácilmente en las flores y cubrió instalaciones militares con un camuflaje similar al de las mariposas. Por tanto, a pesar de los esfuerzos del ejército alemán, la base militar de Leningrado permaneció intacta, sentando una base sólida para la victoria final. Siguiendo el mismo principio, más tarde se fabricaron uniformes de camuflaje, que reducían considerablemente las bajas en las batallas.

Los constantes cambios de posición de los satélites en el espacio provocarán cambios bruscos de temperatura en ocasiones la diferencia de temperatura puede llegar a los doscientos o trescientos grados, afectando gravemente al funcionamiento normal de muchos instrumentos. Inspirándose en el hecho de que las escamas de las mariposas cambian automáticamente de ángulo con la dirección de la luz solar para regular la temperatura corporal, los científicos convirtieron el sistema de control de temperatura del satélite en un estilo de rejilla con diferentes capacidades de disipación de calor y radiación. Se instala un cable metálico sensible a la temperatura en la posición de rotación de cada ventana, que puede ajustar la apertura y el cierre de la ventana a medida que cambia la temperatura, manteniendo así constante la temperatura dentro del satélite y resolviendo un problema importante en la industria aeroespacial.

Escarabajo

Cuando el escarabajo se defiende, puede rociar una "cáscara" de líquido a alta temperatura con un olor fétido para confundir, irritar y asustar a sus enemigos. Después de la disección, los científicos descubrieron que había tres cámaras en el cuerpo del escarabajo, que almacenaban una solución de fenol dihídrico, peróxido de hidrógeno y enzimas biológicas, respectivamente. El difenol y el peróxido de hidrógeno fluyen hacia la tercera cámara y se mezclan con enzimas biológicas para provocar una reacción química, que instantáneamente se convierte en veneno a 100°C y se rocía rápidamente. Este principio se aplica actualmente en la tecnología militar. Durante la Segunda Guerra Mundial, los nazis alemanes construyeron un nuevo tipo de motor con enorme potencia, rendimiento seguro y confiable basado en este mecanismo, y lo instalaron en misiles de crucero, haciéndolo volar más rápido, más seguro y más estable, y mejorando la tasa de acierto. . Londres, Inglaterra, sufrió grandes pérdidas cuando fue bombardeada. Expertos militares estadounidenses desarrollaron un arma binaria avanzada inspirada en el principio de fumigación de escarabajos. El arma contiene dos o más sustancias químicas productoras de toxinas en dos contenedores separados. Después de disparar la bala de cañón, el diafragma se rompe y los dos intermediarios del veneno se mezclan y reaccionan entre 8 y 10 segundos después del vuelo del proyectil, produciendo un veneno mortal en el momento en que alcanza el objetivo y mata al enemigo. Son fáciles de producir, almacenar y transportar, seguros y no propensos a fallar. Las luciérnagas pueden convertir directamente la energía química en energía luminosa con una eficiencia de conversión del 100%, mientras que la eficiencia luminosa de las lámparas eléctricas comunes es sólo del 6%. La fuente de luz fría fabricada por personas que imitan el principio luminoso de las luciérnagas puede aumentar la eficiencia luminosa más de diez veces y ahorrar mucho energía. Además, en la aviación se ha utilizado con éxito un velocímetro aire-tierra basado en el mecanismo de respuesta al movimiento aparente del escarabajo.

Libélula

Las libélulas pueden generar un flujo de aire local inestable que es diferente de la atmósfera circundante a través de la vibración de sus alas, y utilizan los vórtices generados por el flujo de aire para elevarse. Las libélulas pueden volar con muy poco empuje, no sólo hacia adelante, sino también hacia atrás, hacia la izquierda y hacia la derecha. Su velocidad de vuelo hacia adelante puede alcanzar los 72 km/h. Además, las libélulas tienen un comportamiento de vuelo simple, con solo dos pares de alas que están constantemente. moviéndose. El suelo late. Los científicos han desarrollado con éxito un helicóptero basándose en esta base estructural. Cuando un avión vuela a gran velocidad, a menudo provoca vibraciones violentas y, a veces, incluso rompe las alas, provocando que el avión se estrelle. La libélula volaba con seguridad a altas velocidades, por lo que la gente siguió su ejemplo y añadió contrapesos a las dos alas del avión para resolver el espinoso problema de las vibraciones causadas por el vuelo a alta velocidad.

Para estudiar la aerodinámica del vuelo sin motor y la colisión y su eficiencia de vuelo, se desarrolló un modelo de ala motora de cuatro palas y control remoto horizontal, y los parámetros de vuelo se probaron en un túnel de viento por primera vez.

En el segundo modelo se intentó instalar un ala que volaba a una frecuencia más rápida, alcanzando una velocidad de 18 vibraciones por segundo. Lo que es único es que este modelo utiliza un dispositivo que puede ajustar de forma variable la diferencia de fase entre las aletas delanteras y traseras.

El objetivo central y a largo plazo de la investigación es estudiar el rendimiento de aviones propulsados ​​por "alas" y compararlos con la eficiencia de aviones propulsados ​​por hélices convencionales.

Mosca

Lo que tiene de especial la mosca doméstica es su rápida técnica de vuelo, lo que dificulta que el ser humano pueda atraparla. Incluso desde atrás, es difícil acercarse a él. Imagina cada situación, tiene mucho cuidado y puede actuar con rapidez. Entonces, ¿cómo lo hace?

Los entomólogos han descubierto que las alas traseras de la mosca degeneran en un par de varillas de equilibrio. Cuando vuela, la barra de equilibrio vibra mecánicamente a una determinada frecuencia, lo que puede ajustar la dirección del movimiento del ala y es un navegador para mantener la mosca equilibrada. Basándose en este principio, los científicos han desarrollado una nueva generación de navegadores: giroscopios de vibración, que mejoran enormemente el rendimiento de vuelo de la aeronave, permitiendo que la aeronave detenga automáticamente los peligrosos vuelos de vuelco y restablezca automáticamente el equilibrio cuando el cuerpo de la aeronave se inclina fuertemente, incluso si Esto es cuando el avión realiza el giro brusco más complejo. El ojo compuesto de la mosca contiene 4.000 ojos individuales que pueden generar imágenes de forma independiente, lo que permite una visión clara de los objetos en casi 360 grados. Inspirándose en el ojo de la mosca, la gente creó una cámara con ojo de mosca compuesta por 1329 lentes pequeñas, que pueden tomar 1329 fotografías de alta resolución a la vez. Es ampliamente utilizado en los campos militar, médico, de aviación y aeroespacial. Las moscas tienen un sentido del olfato especialmente sensible y pueden analizar rápidamente decenas de olores y reaccionar inmediatamente.

Basándose en la estructura del órgano olfativo de la mosca, los científicos convirtieron varias reacciones químicas en pulsos eléctricos para crear un pequeño analizador de gas muy sensible, que se usa ampliamente en naves espaciales, submarinos, minas, etc. para detectar componentes de gas, lo que facilita la investigación y producción científica. Más seguro y fiable.

Abejas

Un panal se compone de pequeñas colmenas hexagonales cuidadosamente dispuestas, y la parte inferior de cada pequeña colmena se compone de tres formas de diamantes idénticas. Estas estructuras son exactamente las mismas que las calculadas con precisión por los matemáticos modernos: un rombo con un ángulo obtuso de 109 028' y un ángulo agudo de 70032'. Son las estructuras que más ahorran material y su gran capacidad sorprende a muchos expertos ya que son muy resistentes. La gente imita su estructura y utiliza diversos materiales para fabricar paneles estructurales tipo sándwich alveolar. Este panel estructural tiene alta resistencia, peso ligero y no es fácil de conducir el sonido y el calor. Son materiales ideales para la fabricación de transbordadores espaciales, naves espaciales y satélites. Los polarizadores sensibles a la dirección de la luz polarizada están dispuestos uno al lado del otro en cada ojo del ojo compuesto de la abeja y pueden ser posicionados con precisión por el sol. Basándose en este principio, los científicos han desarrollado con éxito navegadores de luz polarizada, que se utilizan ampliamente en la navegación.

Otros

La pulga del salto tiene una capacidad de salto muy alta y ha sido la más estudiada por los expertos en aviación. Inspirándose en su despegue vertical, una empresa británica de fabricación de aviones ha construido con éxito un avión Harrier que puede despegar y aterrizar casi verticalmente. Basándose en las características estructurales de los ojos compuestos únicos de los insectos, la tecnología de televisión moderna ha creado televisores en color de pantalla grande, que también pueden estar compuestos por pequeñas pantallas de televisión en color. Algunas imágenes pequeñas específicas se pueden enmarcar en cualquier posición de la misma pantalla. Se puede reproducir la misma imagen. Basándose en las características estructurales de los ojos compuestos de insectos, los científicos han desarrollado con éxito un dispositivo de sistema óptico de apertura múltiple que facilita la búsqueda de objetivos y se ha utilizado en algunos sistemas de armas extranjeros importantes. Basado en el principio de supresión mutua entre ojos compuestos de algunos insectos acuáticos, se produjo un modelo electrónico de supresión lateral que puede utilizarse en varios sistemas fotográficos. Las fotografías tomadas pueden mejorar el contraste de los bordes de la imagen y resaltar los contornos. También pueden usarse para mejorar la sensibilidad de visualización del radar. También pueden usarse para el preprocesamiento de sistemas de reconocimiento de imágenes y texto. Basado en el procesamiento de información y los principios de navegación direccional de los ojos compuestos de insectos, los Estados Unidos han desarrollado un modelo de ingeniería de buscador de guía terminal con gran valor práctico. Japón ha utilizado la morfología y las características de los insectos para desarrollar nuevos métodos de construcción de maquinaria y edificios, como los robots hexápodos.

Los insectos han evolucionado gradualmente con los cambios en el medio ambiente durante cientos de millones de años de evolución, y han desarrollado sus propias habilidades de supervivencia en diversos grados. Con el desarrollo de la sociedad, las personas se vuelven cada vez más conscientes de las diversas actividades vitales de los insectos y de la importancia de los insectos para los humanos. Junto con la aplicación de la tecnología de la información, especialmente la aplicación de tecnología bioelectrónica informática de nueva generación en entomología, una serie de proyectos de biotecnología, como los biosensores desarrollados mediante la simulación de las capacidades sensoriales de los insectos para detectar el tipo y la concentración de sustancias, son computadoras de referencia desarrolladas para imitar la actividad cerebral utilizando las estructuras neuronales de los insectos pasará de la imaginación de los científicos a la realidad y entrará en diversos campos. Los insectos harán mayores contribuciones a la humanidad.