海豚的皮肤科学?四年级关于海豚的仿生学资料作文100字

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海豚的皮肤科学

海豚的皮肤很柔软,皮肤外层生有无数中空突起,游泳时,整个皮肤表面能按水的紊流作波浪起伏,变得和水波的形状一致,这就减少90%的水的摩擦阻力。所以,海豚那种具有特殊组织的皮肤,是它游泳速度快的主要原因。海豚皮肤之所以能消除紊流,从其皮肤切片上观察,发现它有以下特点。最外面的一层是表皮,完整无缝,细致柔软,很光滑,有弹性,不吸水,对压力很敏感,能够随着身体周围水压力的变化作上下运动。这一层皮肤表皮,实际上是一层对压力很敏感的膜。因层流对动物体的压力是均匀的,紊流则不然,波峰处压力大,波谷处压力小。海豚的表皮就对这种不均等的压力起缓冲作用,能够传播紊流在皮肤上的压力变化,并随着紊流作波浪式运动,这样就把紊流变成层流,从而减少水的摩擦阻力。虽然初看起来好像海豚的皮肤高低不平,会比平滑的表面产生更大的阻力。但事实不是这样,因为皮肤的波浪形是与水的压力相吻合。海豚表皮下有松软的结构,适于皮肤作这样的运动。表皮的下面是海绵状结构,里面有很多突起,突起之间充满液体。这一部分结构在机能上犹如无数充满液体的细管,在皮肤感受到紊流压力变化时,此液体能随着压力的变化流出或流入细管,使皮肤作上下收缩或扩张,产生所谓振动。这样,此液体在随着紊流压力变化而流动中,就吸收了紊流的一部分能量,从而消除了身体表面某些部分的紊流。皮下脂肪组织很发达,不仅有保护体温的作用,并且与周围其他组织一起,对皮肤的弹性、柔软,提供了基础。有人在1960年模仿海豚皮肤作过一个实验,把厚3.5毫米的一层橡胶膜贴在一个长114厘米,最大直径6.4厘米的细长物体的周围,在海里曳航,测定其阻力。在膜的中层的2.5毫米厚的部分,有许多朝内侧突出的小突起,突起之间充满减衰用的油。也就是说,最外二层膜很薄,表面完整无缝,且很光滑柔软。下面由无数密集的、橡皮作的小圆柱所支持,小圆柱之间形成无数的细管,细管里充满着具有适当粘度的液体当作吸收剂,用以消除紊流。该实验用四组作对照,甲、乙、丙三组贴上橡胶膜,但这三种橡胶膜的特性各不相同,丁是不贴橡胶膜的硬体模型。经实验发现,甲受的阻力减少35%,乙减少59%,丙减少10%,以乙组效果最好。实验证明,弹性越好的膜,消除紊流的作用越大。他又把这种人造海豚皮贴在各种潜水装置作试验,发现紊流减少了50%。这种皮肤不仅能用于水中的舰船,也可以用于飞机。

四年级关于海豚的仿生学资料作文100字

声呐就是利用海豚仿生学原理发明的!仿生学是人类一直使用的方法,如模仿海豚皮而构造的"海豚皮游泳衣"。潜水艇是怎么发明的呢?原来是人们从海豚身上得到了启示.海豚是在水里的,能潜到水底下,它是怎么做到的?难道它有潜水的工具吗?它又是怎么从水底航行的?为了弄清楚这个问题,科学家做了一次试验。在一个水流冲击力很大,水又深的地方,把海豚放进去,可是海豚依然能往前走。再这不久,又做了一次试验。这次是按海豚的形状做了一个潜水艇,又做了一个慢的潜水艇相比,发现圆头的跑的快。两次不同的实验,发现海豚能轻松地超过轮船,是因为海豚的头是圆弧形的,而恰恰圆弧形受到的阻力最小。科学家又经过反复观察,终于揭开了海豚为什么能飞速的升落。是因为海豚身体大,阻力小,能轻而易举的升落,用尾巴一拍打水,利用水的托浮力,逐渐上升,就可以飞速地升落了。科学家模仿海豚的形状,潜水艇改成圆的,这样潜水艇就可以很快行驶了,还能随意上升下降。海豚,让科学家走到潜水艇的最高境界。