了不起的海洋仿生學(xué)

向鯊魚學(xué)到的本領(lǐng)

澳大利亞科學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，鯊魚的皮膚表面布滿了微小的齒狀鱗片，叫作盾鱗。這些盾鱗可以減少水流的阻力，使鯊魚能夠更加輕松地在水中穿梭。基于這一發(fā)現(xiàn)，1999年，一家知名運(yùn)動(dòng)品牌開發(fā)出了一種具有類似紋理的泳衣面料，幫助游泳運(yùn)動(dòng)員顯著提高了游泳速度。

2008年，美國的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)又根據(jù)鯊魚皮膚的特性，成功研發(fā)了一種用于船體涂層的新材料，它可以有效防止細(xì)菌附著并減少船體阻力。

從章魚得到的啟發(fā)

21世紀(jì)初，科學(xué)家對章魚產(chǎn)生了濃厚的興趣。研究人員成功研發(fā)出了一種軟體機(jī)器人手臂。這種手臂由柔軟的材料制成，具有高度的靈活性，能夠像章魚的觸手一樣自由彎曲和抓取物體。這一成果在醫(yī)療領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的潛力，比如在微創(chuàng)手術(shù)中，它可以更精準(zhǔn)地操作器械，減少對患者的創(chuàng)傷。

2015年，研究人員又效仿章魚，研發(fā)出一種仿生材料，可以自動(dòng)調(diào)整并適應(yīng)周邊環(huán)境的色調(diào)。海軍利用這項(xiàng)技術(shù)研制的魚雷和水雷，外觀、行為和移動(dòng)方式類似于海洋動(dòng)物，具有很好的隱蔽性能。

從蝠鲼到“ 文鰩”

2024年4月，上海海洋大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)了國內(nèi)首款智能軟體仿生蝠鲼——“文鰩（yáo）”。這款仿生魚的核心器部件全部國產(chǎn)化，從形態(tài)、運(yùn)動(dòng)方式、結(jié)構(gòu)、材料等方面進(jìn)行仿生，在海洋中幾乎可以以假亂真。它擁有搭載智能芯片的智慧魚腦，還安裝了多款高精度傳感器，不僅能夠檢測魚群，還能作為智能觀賞魚。此外，該團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了仿生魷魚、仿生金龍魚、仿生海豚、仿生海鰻等，形成了一個(gè)龐大的仿生海洋生物家族。

海螺身上的建筑學(xué)問

20世紀(jì)中葉，德國建筑師漢斯·穆勒注意到，海螺的殼由一層一層的螺旋狀物質(zhì)組成，這種結(jié)構(gòu)能夠有效地分散壓力，使海螺殼在承受巨大力量時(shí)不易破裂。穆勒將這一原理應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)中。他設(shè)計(jì)的一些大型體育館和展覽館采用了類似海螺殼的螺旋形結(jié)構(gòu)。這些建筑不僅外觀獨(dú)特，而且非常穩(wěn)定。同時(shí)，這種設(shè)計(jì)還減少了建筑材料的使用，降低了成本和對環(huán)境的影響。

2010年，中國科學(xué)家李華團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出一種具有類似貝殼結(jié)構(gòu)的新型復(fù)合材料，具有高強(qiáng)度和輕質(zhì)的特點(diǎn)，可應(yīng)用于航空航天等領(lǐng)域。

箱鲀帶來的設(shè)計(jì)靈感

21世紀(jì)初，日本科學(xué)家對箱鲀（tún）的獨(dú)特外形產(chǎn)生了興趣。研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過深入研究，在2012年前后，為一家知名汽車公司提供了設(shè)計(jì)靈感。新設(shè)計(jì)的汽車車形采用了類似箱鲀的外形，降低了風(fēng)阻，提高了燃油效率。

海星再生的能力

2018年 ，日本東京大學(xué)的科學(xué)家對海星的再生能力進(jìn)行了深入研究。他們發(fā)現(xiàn)，海星失去肢體后能夠重新長出新肢體的關(guān)鍵，在于海星具有特殊的再生蛋白質(zhì)。研究人員正在努力推進(jìn)相關(guān)研究，為未來的人體組織再生提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。

水母動(dòng)與靜的價(jià)值

經(jīng)過持續(xù)的研究，2008年，德國的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)出一種仿生水母生物特性的新型心臟起搏器。這種借鑒了水母特點(diǎn)的起搏器，能夠更精確地模擬心臟的自然跳動(dòng)節(jié)奏，提高了治療效果。

2010年，日本科學(xué)家基于對水母的漂浮方式和體內(nèi)氣囊結(jié)構(gòu)的研究，成功設(shè)計(jì)出一種海洋監(jiān)測浮標(biāo)，提高了海洋監(jiān)測設(shè)備的穩(wěn)定性和能源利用效率。

蝦蛄眼睛的妙用

蝦蛄（gū）就是我們熟悉的皮皮蝦。美國研究人員模仿皮皮蝦的眼睛，設(shè)計(jì)出了一種仿生相機(jī)，可用于采集偏振光信息。利用這種相機(jī)可進(jìn)行水下定位，將有助于研發(fā)新型水下導(dǎo)航系統(tǒng)以及研究海洋動(dòng)物的遷徙行為。