本書深入探索仿生學(xué)的神奇世界,揭示自然界億萬年進(jìn)化孕育的終極智慧:從蜘蛛絲的超強(qiáng)韌性與輕盈結(jié)構(gòu),到荷葉的自潔效應(yīng);從蝙蝠回聲定位啟發(fā)的超聲波技術(shù),到鯊魚皮抗菌表面的醫(yī)療應(yīng)用。通過跨學(xué)科案例與生動圖解,展現(xiàn)仿生學(xué)如何推動建筑、機(jī)器人、醫(yī)療、能源等領(lǐng)域的革命性創(chuàng)新如仿蜂巢抗震建筑、仿生無人機(jī)群協(xié)同技術(shù)等。全書以通俗語言融合前沿研究與實(shí)際應(yīng)用,兼具科普趣味與學(xué)術(shù)深度,既適合學(xué)生拓展科學(xué)視野,也可為研究者提供靈感借鑒。跟隨本書,重新發(fā)現(xiàn)自然隱藏的設(shè)計(jì)藍(lán)圖,見證科技與生命智慧的完美交融!
本書帶領(lǐng)讀者探索蜘蛛絲強(qiáng)韌結(jié)構(gòu)、蝙蝠回聲定位等自然奧秘,揭秘仿生學(xué)如何推動醫(yī)療、機(jī)器人、建筑等領(lǐng)域的突破性創(chuàng)新。全書以生動案例與通俗語言,引領(lǐng)學(xué)生、科普愛好者及研究者深入自然與科技交融的奇妙世界,啟迪靈感,預(yù)見未來。
靳會超:吉林大學(xué)仿生科學(xué)與工程學(xué)院/工程仿生重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副教授、博士生導(dǎo)師、吉林省高層次人才、吉林大學(xué)唐敖慶青年學(xué)者、國際仿生工程學(xué)會(ISBE)企業(yè)委員會副秘書長、ISBE青年委員會委員。
劉振澤:工學(xué)博士、管理學(xué)博士后,長春市社會主義學(xué)院客座教授吉林大學(xué)通信工程學(xué)院碩士生導(dǎo)師,吉林大學(xué)智慧海洋研究中心副主任,吉林大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師,長春市政協(xié)專家委員,長春市青聯(lián)委員長春市臺聯(lián)常任理事、常務(wù)委員,吉林大學(xué)臺聯(lián)副會長,長春市青輔協(xié)副理事長,長春市科協(xié)全委委員,2015 年度中國十大先生。
1.走進(jìn)仿生學(xué)
1.1 仿生學(xué)
1.1.1 仿生學(xué)的定義
1.1.2 仿生學(xué)的歷史
1.1.3 仿生學(xué)研究的意義
1.2 仿生學(xué)的大用途
1.2.1 上天、入地、下海、登極
1.2.2 醫(yī)療、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事
2.生物的智慧與奧秘
2.1 結(jié)構(gòu)與材料的奇跡
2.1.1 堅(jiān)不可摧的蜘蛛絲
2.1.2 風(fēng)吹不倒的竹子
2.1.3 不怕高血壓的長頸鹿
2.2 定位與運(yùn)動的奧秘
2.2.1 蝙蝠的回聲定位
2.2.2 海豚聽覺與水下通信
2.2.3 鳥類的飛行藝術(shù)
2.2.4 鯊魚的減阻藝術(shù)
2.3 生存與適應(yīng)的智慧
2.3.1 動物捕食與防御的較量
2.3.2 沙漠生物耐渴之謎
2.3.3 深海生物的抗壓本領(lǐng)
2.3.4 水下生物如何感知萬物
2.3.5 水下生物如何防御污染黏附
2.3.6 群體行為人多力量大
2.3.7 植物生長的奧秘
3.工程仿生從自然到技術(shù)的飛躍
3.1 建筑仿生
3.1.1 蟻類巢穴空調(diào)啟發(fā)的仿生建筑
3.1.2 鳥類巢穴啟發(fā)的鳥巢建筑
3.2 交通仿生
3.2.1 仿生學(xué)重塑高速列車設(shè)計(jì)
3.2.2 仿生學(xué)助力汽車創(chuàng)新
3.3 能源仿生
3.3.1 人工光合作用系統(tǒng)
3.3.2 海洋生物啟發(fā)的波浪能發(fā)電
3.3.3 熱能存儲中的仿生學(xué)
3.4 太空仿生
3.4.1 學(xué)尺蠖爬行的祝融號火星車
3.4.2 仿壁虎爬行的太空黏附鞋
3.5 農(nóng)業(yè)仿生
3.5.1 土壤動物啟發(fā)的農(nóng)業(yè)機(jī)械
3.5.2 向昆蟲學(xué)習(xí)的人工授粉技術(shù)
3.5.3 植物抗蟲性的轉(zhuǎn)基因作物
4.醫(yī)學(xué)仿生健康與生命的守護(hù)者
4.1 仿生器官與組織工程
4.1.1 人工心臟瓣膜
4.1.2 仿生皮膚
4.1.3 仿生骨骼
4.2 仿生假肢與醫(yī)療機(jī)器人
4.2.1 仿生假肢
4.2.2 仿生醫(yī)療機(jī)器人
4.2.3 關(guān)鍵技術(shù)
4.2.4 未來展望
4.3 生物傳感器與藥物遞送
4.3.1 模仿蝴蝶翅膀的生物傳感器
4.3.2 模仿植物運(yùn)輸系統(tǒng)的藥物遞送技術(shù)
5.日常仿生自然智慧改變生活
5.1 服飾上的仿生學(xué)
5.1.1 像北極熊毛發(fā)一樣輕盈保暖的衣物
5.1.2 能夠自動保持涼爽的衣物
5.1.3 像荷葉一樣自清潔的衣物
5.1.4 模仿蝙蝠的翼裝飛行服
5.2 日常用品上的仿生
5.2.1 受藤壺啟發(fā)的超強(qiáng)膠水
5.2.2 受牛蒡毛刺啟發(fā)的維可牢尼龍搭扣
5.2.3 飛蛾眼睛上的秘密讓眼鏡不起霧 /210
5.2.4 受貝殼啟發(fā)的超強(qiáng)玻璃 /213
6.仿生學(xué)的未來展望
6.1 仿生學(xué)與人工智能的融合
6.1.1 智能仿生機(jī)器人
6.1.2 仿生神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
6.2 仿生學(xué)的倫理問題與可持續(xù)性
6.2.1 仿生學(xué)的倫理問題
6.2.2 仿生學(xué)的可持續(xù)性
6.3 如何成為仿生學(xué)的探索者與實(shí)踐者
6.3.1 如何學(xué)習(xí)仿生學(xué)
6.3.2 仿生學(xué)學(xué)習(xí)的資源