声纳、导航、子弹头列车......大自然的TA们是我们最好的老师十年树木

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十年树木，百年树人
今天是教师节
祝福天下所有的老师们
节日快乐，永远幸福！
大自然也是我们的老师
如今的很多创造和设计
都是大自然老师给了我们灵感
你知道吗？
处理细菌污染的原型
竟然是玫瑰花瓣？
神奇的声纳与导航系统
来源于什么呢？
子弹头列车又是如何改良的呢？
......
这就是神奇的仿生学~
植物世界
【声纳、导航、子弹头列车......大自然的TA们是我们最好的老师】自清洁效应器具

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摄影：沈永兴
生物表面的润湿性特征是一个极为普遍的自然现象。植物叶片、昆虫翅膀和附肢、鸟类羽毛、沙漠上的甲虫和蜥蜴等都具备自我清洁或收集水的特性，这些表面形成水珠容易滚动，在滚动过程中可以将表面的灰尘污垢排除掉，这种自我清洁的效应称之为莲花效应。
这种现象通常被解释为特殊的微米或纳米结构的粗糙表面、低表面能等一起形成的超疏水性。跟着这一特性，人们制造出各种具有自清洁效应的器具。
去除污染和细菌

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摄影：大阳
不同于莲花效应，玫瑰花瓣表面由于微观纳米结构的不同，同样的超疏水作用下产生的水珠却具有粘性，不容易滑落，生物学家称为花瓣效应。
仿生生物学受这种效应启发，利用折纸技术模仿玫瑰花的微观和宏观结构，可使集水效率提高近52% 。而且，这种结构在去除重金属污染、细菌污染和海水淡化中显示出良好的效果和应用前景。
神奇的尼龙搭扣
尼龙搭扣是由瑞士工程师GeorgedeMestral发明的。有一次打猎的时候，一些带刺的牛蒡果粘附在了他的裤子上（还有他的狗身上）。通过仔细的观察，他发现这些牛蒡果上的小钩子能让它们附着在一些有纹路的东西上，例如裤子的棉花纤维上。

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摄影：百草为樂
通过10年的各种实验，他终于完美地重现了牛蒡的这个功能。他把他的发明成为“没有拉链的拉链” ，这就是现在广为人知和使用的尼龙搭扣。
动物世界
子弹头列车创造者
最开始的时候，子弹头列车是仿造子弹头。然而它们有一个问题，那就是当它们通过隧道的时候，会发出非常巨大的噪音。但是日本铁路公司的工程师EjiNakatsu——子弹头列车的创造者，同时也是一名观鸟者。

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摄影：钱建民
他尝试把鸟类的喙部结构应用到列车上，这样不仅可以解决噪音问题，也可以增加能量效率和提高列车速度。
先进的导航仪器
候鸟的迁徙长则几千公里，但它们总能准确地到达世世代代选定的目的地，这说明候鸟有极好的导航本领。科学家认为它们都有各自特殊的感应器官，它们可以利用对磁场、太阳、重力去感知分析自然界不同地域环境因素下的变化，从而辨认方向和锁定迁徙路线。

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摄影：钱建民
研究明白鸟类导航的原理之后，科学家研发了各种导航仪器，为航空、航海、汽车发展做出了贡献。
声纳系统的由来
1912年泰坦尼克号的触礁沉没促使一些科学家和工程师开始研究如果探测水底物体的技术。到1915年，法国物理学家PaulLangevin发明了一套系统，这套系统可以利用声波和返回的回声来定位水滴石穿的物体，这就是现在我们所知道的声纳系统。

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图片来源：浦东发布官方微信
尽管这种技术对当时的人类来说比较新颖，动物世界却早就在利用回声定位技术来搜索、追踪和捕猎。例如，蝙蝠和海豚，它们会发射声音病通过反射回来的回声来定位它们周围的物体。
奇妙的仿生世界——来自大自然的力量和灵感
我们要从我做起，从小做起
尊重自然，敬畏自然