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(yùn)用尖端的科學(xué)技術(shù)，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(shù)服務(wù)。各國都在不遺余力地加大在仿生學(xué)方面的研究。可以說，仿生學(xué)研究程度的高低，是國家綜合國力的重要標(biāo)志之一。榮事達(dá)集團(tuán)研制開發(fā)的“仿生搓洗”全自動洗衣機(jī)最近推向市場，將仿生技 術(shù)運(yùn)用于洗衣機(jī)領(lǐng)域，產(chǎn)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!
形態(tài)仿生
自然界中有各種各樣的生物，都有自己獨(dú)特的形態(tài)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(tài)等。各種形態(tài)既有區(qū)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(huán)境不同,它們?nèi)~子的大小形態(tài)也不同,生活在南方多雨環(huán)境中的植物,如椰子,油棕等,它們?nèi)~子又寬又大,這樣使植物可以充分吸收陽光,調(diào)節(jié)體內(nèi)水分的含量,而在寒冷或者干旱地區(qū)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(fēng)沙危害和水分蒸發(fā),使植物更好的適應(yīng)生存環(huán)境。站在設(shè)計的角度，我們要善于歸納各種生物的形態(tài)特征，才能進(jìn)行形態(tài)的仿生設(shè)計。
根據(jù)模仿逼真度的不同，我們把形態(tài)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(shè)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(biāo)的設(shè)計手法。具象一般是指人物、動物、植物、風(fēng)景、靜物等客觀存在的形態(tài)，是根據(jù)視覺經(jīng)驗可以識別、辨別的形體，因此，具象仿生強(qiáng)調(diào)的是一目了然式的識別性與認(rèn)同感，基本上模仿對象的全部主要特征，使產(chǎn)品的形態(tài)具有情趣，活潑可愛。這種方式多運(yùn)用在玩具、工藝品、簡單的日常生活用品的設(shè)計中。
抽象仿生，它是一種對模仿對象的內(nèi)在神韻或外在形象特征進(jìn)行提煉、概括的基礎(chǔ)上的模仿與借鑒，強(qiáng)調(diào)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(tài)具有高度的簡化性和概括性，在研究形態(tài)時，設(shè)計者從知覺和心理角度將形象特征進(jìn)行提煉、概括，再通過形態(tài)抽象變化，用點(diǎn)、線、面的組合來再現(xiàn)模仿對象。因此，在形態(tài)上表現(xiàn)出簡化性和概括性。這種形態(tài)的簡化性和概括性，正好吻合現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的要求，因此，它大量的'應(yīng)用于現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計。
抽象仿生的形態(tài)具有豐富的聯(lián)想性和想象性，抽象仿生形態(tài)作用于人時，產(chǎn)生的“心理”形態(tài)需要生活經(jīng)驗的積累，經(jīng)過聯(lián)想和想象才浮現(xiàn)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(jīng)驗不同，因此經(jīng)過個人主觀喜好聯(lián)想產(chǎn)生的“心形”也不盡相同，產(chǎn)生形態(tài)生命活力的感受自然豐富多彩。
同一具象形態(tài)的抽象形態(tài)具有多樣性，設(shè)計者在對同一具象形態(tài)進(jìn)行抽象化的過程中，由于生活經(jīng)驗、抽象方式方法以及表現(xiàn)手法不同，因此抽象化所得到的形態(tài)有較大的差異，呈現(xiàn)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(jìn)化過程中，擁有了適應(yīng)環(huán)境的各種功能，而且其進(jìn)化程度接近完美。人類模仿生物的功能進(jìn)行物質(zhì)改良與創(chuàng)新是一種常用的方法。近代，科學(xué)家根據(jù)蜻蜓的飛行原理研制成功了直升飛機(jī);根據(jù)青蛙眼睛的特殊構(gòu)造研制了電子蛙眼，用于監(jiān)視飛機(jī)的起落和跟蹤人造衛(wèi)星;根據(jù)螢火蟲和海蠅的發(fā)光原理，獲得了化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能的新方法，從而研制出化學(xué)熒光燈;再如仿昆蟲單復(fù)眼的構(gòu)造特點(diǎn)，制造出大屏幕模塊化彩電和復(fù)眼照相機(jī);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(chuàng)造。
功能仿生主要是研究生物體和自然界物質(zhì)存在的功能原理，深入分析生物原形的功能與構(gòu)造、功能與形態(tài)的關(guān)系，綜合表現(xiàn)在產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計中的方法。[1]
結(jié)構(gòu)仿生
自然界中，很多生物都具有一定的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)，很多結(jié)構(gòu)關(guān)系如：一面蜘蛛網(wǎng)、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(qiáng)大的風(fēng)暴。這些巧妙合理的結(jié)構(gòu)關(guān)系正逐步被給人們所認(rèn)識和利用。植物的果實(shí)擔(dān)負(fù)著延續(xù)種族的任務(wù)，億萬年的進(jìn)化使其果實(shí)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(yǎng)，同時使它們對外界的壓力如風(fēng)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(hù)里面相對嬌嫩的果仁。同樣地，動物也具有對自然力的適應(yīng)性，如蛋殼、烏龜殼和貝殼等，都巧妙利用了一定的力學(xué)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(jié)構(gòu)與其表面的彈性膜一起構(gòu)成了預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，在工程上稱為薄殼結(jié)構(gòu)。自然界中巧妙的薄殼結(jié)構(gòu)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(dāng)大的壓力。在建筑工程上，人們已廣泛采用這種結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)穩(wěn)定、用料省和強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。人們仿其構(gòu)造用各種材料制成蜂巢式夾層結(jié)構(gòu)板，強(qiáng)度大、重量輕、不易傳導(dǎo)聲和熱，是建筑及制造航天飛機(jī)、宇宙飛船、人造衛(wèi)星等的理想材料。
結(jié)構(gòu)仿生主要是研究生物體和自然界物質(zhì)存在的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理在設(shè)計中的應(yīng)用問題，通過研究生物整體或部分的構(gòu)造組織方式，發(fā)現(xiàn)其與產(chǎn)品的潛在相似性進(jìn)而對其模仿，以創(chuàng)造新的形態(tài)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(jié)構(gòu)。因為是在結(jié)構(gòu)原理上的仿生，其仿生借鑒的主要是對象的內(nèi)在特征，對產(chǎn)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(jī)的機(jī)械臂的工作原理就是模仿螳螂的前臂的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)可以自由伸縮的功能，產(chǎn)品的形態(tài)上也留下了直接仿生痕跡。又如：豆莢的結(jié)構(gòu)為人們所熟悉，設(shè)計師巧妙的將豆莢一分為二，放大比例關(guān)系，設(shè)計成一個可愛的果盤，形態(tài)逼真而直接。[1]
色彩仿生
色彩是最抽象的語言，當(dāng)代美國視覺藝術(shù)心理學(xué)家布魯莫(Carolyn Bloomer)說：“色彩喚起各種情緒，表達(dá)感情，甚至影響我們正常的生理感受。”在產(chǎn)品設(shè)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(qiáng)烈、最直接，印象也最深刻。色彩對產(chǎn)品意境的形成有很重要的作用，在設(shè)計中色彩與具體的形相結(jié)合，使產(chǎn)品更具生命力。
自然界中存在著千姿百態(tài)的色彩組合，在這些組合中大量的色彩表現(xiàn)得極其和諧與統(tǒng)一，體現(xiàn)出色彩理論中的各種對比與調(diào)和關(guān)系，并經(jīng)過不斷的進(jìn)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(tǒng)的優(yōu)異色彩功能和形式，并將其運(yùn)用到產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計中。
色彩的掩護(hù)作用是一種光學(xué)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(huán)境的變化迅速改變體色來保護(hù)自己的安全，色彩的這種保護(hù)、偽裝作用首先被人類借鑒于國防工業(yè)，陸軍的“迷彩服”就是很好的例子，綠色或黃褐色斑點(diǎn)與野戰(zhàn)中周圍的環(huán)境色近似，起到掩護(hù)主體對象不易被敵方發(fā)現(xiàn)，提高安全性的目的。
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