動植物仿生大自然的啟示資料

時間：2023-06-11 12:56:23 其他范文我要投稿

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動植物仿生大自然的啟示資料

　　仿生是高科技的代名詞，它是指運用尖端的科學技術，來模仿生物的各種官能感覺和思維判功能，更加有效地為人數服務。各國都在不遺余力地加大在仿生學方面的研究。可以說，仿生學研究程度的高低，是國家綜合國力的重要標志之一。榮事達集團研制開發的“仿生搓洗”全自動洗衣機最近推向市場，將仿生技術運用于洗衣機領域，產生了革命性的影響。下面一起去看看小編為您收集的動植物防生的大自然啟示資料，歡迎閱讀!

動植物仿生大自然的啟示資料

　　形態仿生

　　自然界中有各種各樣的生物，都有自己獨特的形態特征，如蝴蝶翅膀上那精美的圖案、駱駝高高的駝峰、大象長長的鼻子笨拙沉重的體態等。各種形態既有區別又有共性，例如同科的種子植物就具有根、莖、葉等共同特征，但同樣是葉子，生活環境不同,它們葉子的大小形態也不同,生活在南方多雨環境中的植物,如椰子,油棕等,它們葉子又寬又大,這樣使植物可以充分吸收陽光,調節體內水分的含量,而在寒冷或者干旱地區生長的植物,如油松,楊樹,仙人掌,光棍樹,麻黃等,它們的葉片很小,有的甚至退化成了針狀,用以減少風沙危害和水分蒸發,使植物更好的適應生存環境。站在設計的角度，我們要善于歸納各種生物的形態特征，才能進行形態的仿生設計。

　　根據模仿逼真度的不同，我們把形態仿生分為具象仿生和抽象仿生。

　　具象仿生，它是一種對模仿對象外在特征的直接模仿與借鑒，以追求設計作品與模仿對象之間外形特征的形式相似性為主要目標的設計手法。具象一般是指人物、動物、植物、風景、靜物等客觀存在的形態，是根據視覺經驗可以識別、辨別的形體，因此，具象仿生強調的是一目了然式的識別性與認同感，基本上模仿對象的全部主要特征，使產品的形態具有情趣，活潑可愛。這種方式多運用在玩具、工藝品、簡單的日常生活用品的設計中。

　　抽象仿生，它是一種對模仿對象的內在神韻或外在形象特征進行提煉、概括的基礎上的模仿與借鑒，強調的是神似，甚至是在似與不似之間的微妙把握。

　　抽象仿生的形態具有高度的簡化性和概括性，在研究形態時，設計者從知覺和心理角度將形象特征進行提煉、概括，再通過形態抽象變化，用點、線、面的組合來再現模仿對象。因此，在形態上表現出簡化性和概括性。這種形態的簡化性和概括性，正好吻合現代工業產品的要求，因此，它大量的應用于現代產品設計。

　　抽象仿生的形態具有豐富的聯想性和想象性，抽象仿生形態作用于人時，產生的“心理”形態需要生活經驗的積累，經過聯想和想象才浮現在腦海中。因此，它充分地釋放了人無限想象力。同時因人的生活經驗不同，因此經過個人主觀喜好聯想產生的“心形”也不盡相同，產生形態生命活力的感受自然豐富多彩。

　　同一具象形態的抽象形態具有多樣性，設計者在對同一具象形態進行抽象化的過程中，由于生活經驗、抽象方式方法以及表現手法不同，因此抽象化所得到的形態有較大的差異，呈現出豐富多樣性的特征。[1]

　　功能仿生

　　地球上的各種生物，在幾百萬年的進化過程中，擁有了適應環境的各種功能，而且其進化程度接近完美。人類模仿生物的功能進行物質改良與創新是一種常用的方法。近代，科學家根據蜻蜓的飛行原理研制成功了直升飛機;根據青蛙眼睛的特殊構造研制了電子蛙眼，用于監視飛機的起落和跟蹤人造衛星;根據螢火蟲和海蠅的發光原理，獲得了化學能轉化為光能的新方法，從而研制出化學熒光燈;再如仿昆蟲單復眼的構造特點，制造出大屏幕模塊化彩電和復眼照相機;仿狗鼻子嗅覺功能，制造出電子鼻，可以檢測出極其微量的有毒氣體等等令人驚嘆的創造。

　　功能仿生主要是研究生物體和自然界物質存在的功能原理，深入分析生物原形的功能與構造、功能與形態的關系，綜合表現在產品形態設計中的方法。[1]

　　結構仿生

　　自然界中，很多生物都具有一定的強度、剛度和穩定性的結構，很多結構關系如：一面蜘蛛網、一只蛋殼、一個蜂巢，看似弱小，有時卻能承受很大的外力，或抵御強大的風暴。這些巧妙合理的結構關系正逐步被給人們所認識和利用。植物的果實擔負著延續種族的任務，億萬年的進化使其果實多呈圓形。圓的外形使它們在較小的空間占用最大的體積來存貯營養，同時使它們對外界的壓力如風力等有較大的抵抗力。如花生、核桃等還有著堅硬的外殼，可以保護里面相對嬌嫩的果仁。同樣地，動物也具有對自然力的適應性，如蛋殼、烏龜殼和貝殼等，都巧妙利用了一定的力學原理。如果你握住一個雞蛋，即使加力擠壓，也很難把它弄破。原來蛋殼的拱形結構與其表面的彈性膜一起構成了預應力結構，在工程上稱為薄殼結構。自然界中巧妙的薄殼結構具有各種不同形狀的彎曲表面，不僅外形美觀，還能夠承受相當大的壓力。在建筑工程上，人們已廣泛采用這種結構，如大樓的圓形屋頂、模仿貝類制造的商場頂蓋等。

　　動物界中，辛勤的蜜蜂被稱為昆蟲世界里的建筑工程師。它們用蜂蠟建筑的蜂巢的結構由一個個排列整齊的六棱柱形小蜂房組成，每個小蜂房的底部由3個相同的菱形組成，具有結構穩定、用料省和強度高等優點。人們仿其構造用各種材料制成蜂巢式夾層結構板，強度大、重量輕、不易傳導聲和熱，是建筑及制造航天飛機、宇宙飛船、人造衛星等的理想材料。

　　結構仿生主要是研究生物體和自然界物質存在的內部結構原理在設計中的應用問題，通過研究生物整體或部分的構造組織方式，發現其與產品的潛在相似性進而對其模仿，以創造新的形態或解決新的問題。研究最多的是植物的莖、葉以及動物形體、肌肉、骨骼的結構。因為是在結構原理上的仿生，其仿生借鑒的主要是對象的內在特征，對產品外在造型特征的影響有時非常明顯，有時又不是很明顯。例如：鏟土機的機械臂的工作原理就是模仿螳螂的前臂的結構，實現可以自由伸縮的功能，產品的形態上也留下了直接仿生痕跡。又如：豆莢的結構為人們所熟悉，設計師巧妙的將豆莢一分為二，放大比例關系，設計成一個可愛的果盤，形態逼真而直接。[1]

　　色彩仿生

　　色彩是最抽象的語言，當代美國視覺藝術心理學家布魯莫(Carolyn Bloomer)說：“色彩喚起各種情緒，表達感情，甚至影響我們正常的生理感受。”在產品設計上，色彩不僅具備審美性和裝飾性，還具備象征性的符號意義。作為首要的視覺審美要素，色彩深刻地影響著人們的視覺感受和心理情緒。人類對色彩的感覺最強烈、最直接，印象也最深刻。色彩對產品意境的形成有很重要的作用，在設計中色彩與具體的形相結合，使產品更具生命力。

　　自然界中存在著千姿百態的色彩組合，在這些組合中大量的色彩表現得極其和諧與統一，體現出色彩理論中的各種對比與調和關系，并經過不斷的進化適合物種生存的需要。色彩仿生是指通過研究自然界生物系統的優異色彩功能和形式，并將其運用到產品形態設計中。

　　色彩的掩護作用是一種光學上的掩飾，一種遲緩獲取視覺信息的欺騙性偽裝。自然界中有很多動物如樹葉蝶能隨環境的變化迅速改變體色來保護自己的安全，色彩的這種保護、偽裝作用首先被人類借鑒于國防工業，陸軍的“迷彩服”就是很好的例子，綠色或黃褐色斑點與野戰中周圍的環境色近似，起到掩護主體對象不易被敵方發現，提高安全性的目的。

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