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魔术贴吊起两吨汽车,《加油!向未来》揭秘自然仿生学

CCTV节目官网-CCTV-1 加油!向未来第二季 来源:央视网2017年08月03日 11:24 A-A+

央视网消息:你知道蜻蜓翅膀的原理,改善飞机飞行时产生的剧烈抖动吗?你知道挖掘机的悬臂,是根据鹤的形态仿生发明的吗?你知道潜水艇的原理是来自鱼鳔吗?上周日(7月30日)黄金档央视综合频道播出的《加油!向未来》第二季,节目组以怪力魔术贴实验为例形象生动地说明了仿生学在人类生活中的妙用。

魔术贴吊汽车引发全场尖叫,小小苍耳却是其中原理

一辆2.5吨的商用车,六组魔术贴可以将其吊起吗?这个看似不可思议实验出现大型科普节目《加油!向未来第二季第三期的现场。众所周知魔术贴的妙处在于,相贴一起产生自然粘力,用手一拉又会自然分离。这样快速粘贴分离的功能,使得魔术贴被广泛应用于包包、衣服饰品上

正是得于如此强大的贴合功能,六组魔术贴一辆商用车高高吊起,瞬间引发了现场观众的尖叫。节目现场,科学助手邓楚涵通过显微镜解释了魔术贴如此神力的原因。原来,魔术贴的两面由钩面和面组成。面侧分布着一排排细钩,而毛面这一侧则是一团团簇拥在一起的毛。成百上千个钩贴相同的数量的毛时,它们所产生的力量承受住了来自汽车的巨大拉力

更加趣味的是,魔术贴的发明则是一个无心之举。瑞士工程师乔治-德-麦斯打猎回家后无意间发现自己的衣服上粘一些苍耳他用显微镜观察苍耳后发现,苍耳长有一种勾状结构,可以粘附到织物。而织物表面是毛面于是他就想到用勾子固定毛面。由此,乔治-德-麦斯发明了魔术贴。实际上,乔治-德-麦斯大自然学习、发明创造,就是仿生学典型案例。

防毒面具源于野猪鼻子,仿学其实很好玩

人类发展史中,人类从未停止过大自然学习。在第一次世界战期间,德方为扭转不利的战局,向英法军队集结的阵地上施放了180吨氯气,使5000名士兵当场中毒,8人死亡。而事后科学家在对毒气大战的地段进行考察取证研究时,发现阵地上大量动植物死亡,唯独一群野猪安然无恙地活下来。

 

 

经过研究和实验,科学家发现野猪习惯用嘴拱地。在德方施放毒气时,野猪将鼻子埋在土地里。松软的土壤颗粒吸附过滤了毒气,使它们幸免于难。根据泥土能滤毒的原理,科学家选中了既能吸附有毒物质,又能使空气畅通的木炭。至此,世界上首批仿照野猪嘴形状的防毒面具问世了。

能想到防毒面具的发明居然源于一群坚强野猪呢?而有趣仿生学发明,自然不止防毒面具。无论是街边小贩还是吃瓜群众,每每收到百元大钞阳光下仔细辨认防伪标志,以防收到假币。可是你知道吗?纸币防伪技术正是源于蝴蝶翅膀颜色。

 

 

科学家通过研究大凤蝶发现其翅膀颜色本来是黄色和蓝色,但在一般人眼中,它却是绿色原来在显微镜下蝴蝶翅膀上有很多很小下凹的小坑,小坑底黄色而坑的斜坡上是蓝色当阳光照射在蝴蝶翅膀上的时候,由于发生光的折射作用,人眼看到的蝴蝶便是绿色。根据这个现象,人们在纸币或信用卡上也设置了许多小坑无论假币有多么逼真,都难逃光学设备的法眼”。

强大功能的魔术贴源于自然界中平凡的苍耳,防毒面具的发明生命力顽强的野猪分不开关系,就连人民币的防伪技术是源于蝴蝶翅膀的颜色,这或许就是仿生学的魅力。宇宙无穷需要人类不断地向自然进行学习与探索。科学无边,需要我们永葆好奇心,发现去提问去思考。加油!向未来,科学一起猜!每周日晚央视综合频道黄金档,《加油!向未来第二季与你不见不散,一起猜猜科学那些事儿。

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