防菌涂层模仿鲨鱼 多刃锯模仿树蜂

　　仿生技术与人类生活

　　防菌塑料涂层利用鲨鱼皮肤原理，新干线列车模仿翠鸟……美国科学家近日盘点了人类仿生技术，论文发表在最新一期《心理绒毛》杂志上。

　　1. 防菌涂层

　　模仿对象：鲨鱼

　　鲨鱼整个身体覆盖着一层层凹凸不平的小鳞甲，可以让身体长久保持清洁。它的身体不会积聚黏液、水藻和藤壶。科学家托尼·布伦南根据鲨鱼皮肤的特性，开发出防止大肠杆菌和金黄色葡萄球菌等细菌的塑料涂层。目前正在医院患者接触频率最高的一些地方进行实验，比如开关、监控器和门把手，确实可以赶走细菌。

　　2. 音波手杖

　　模仿对象：蝙蝠

　　音波手杖是一种盲人用的手杖，在靠近物体时会振动。这种手杖采用了回声定位技术，模仿了蝙蝠的生存本领。音波手杖能以每秒6万个的速度发送超声波脉冲，并等待它们返回。利用这种技术，音波手杖不仅可以“看到”地面物体，如垃圾桶和消防栓，还能感受到头顶的事物，比如树杈。

　　3. 新干线列车

　　模仿对象：翠鸟

　　日本第一列新干线列车速度达到每小时120英里(约合每小时193公里)。但是，如此快的速度却有一个不利方面，列车驶出隧道时总会发出震耳欲聋的噪音。工程师中津英治是一位鸟类爱好者，他发现新干线列车总在不断推挤前面的空气，形成了一堵“风墙”。当这堵墙同隧道外面的空气相碰撞时，便产生了震耳欲聋的响声。为了获取灵感，他开始研究善于俯冲的鸟类——翠鸟的行为。翠鸟生活在河流湖泊附近高高的枝头上，经常俯冲入水捕鱼，它们的喙外形像刀子一样，瞬间穿越空气，从水面穿过时几乎不产生一点涟漪。现在，日本的高速列车都有长长的像翠鸟喙一样的车头，令其相对安静地离开隧道。外形经过改进的新干线列车速度比以前快10%，能效高出15%。

　　4. 风扇叶片

　　模仿对象：驼背鲸

　　美国流体动力学专家、海洋生物学家弗兰克·费什教授注意到，驼背鲸的鳍状肢前部具有垒球大小的隆起，它们在水下可以令鲸鱼轻松在海洋中游动。但是，根据流体力学原则，这些隆起应该会是鳍的累赘，但现实中却帮助鲸鱼游动自如。

　　于是，费什对此展开调查。他将一个12英尺(约合3.65米)长的鳍状肢模型放入风洞，看它挑战对物理学的理解。这些名为结节的隆起使得鳍状肢更符合空气动力学原理。费什发现，它们排列的方位可以将从鳍状肢上方经过的空气分成不同部分，就像是刷毛穿过空气一样。费什的发现叫做“结节效应”，不仅能用于各种水下航行器，还应用于风机的叶片和机翼。根据这项研究，费什为风扇设计出边缘有隆起的叶片，令其空气动力学效率比标准设计提升20%左右。

　　5. 水面行走的机器人

　　模仿对象：蛇怪蜥蜴

　　体形较大的蛇怪蜥蜴之所以能上演“水上漂”，是因为它能以合适的角度摆动两条腿，令身体向上挺、向前冲。卡内基梅隆大学的机器人技术教授梅廷·斯蒂对此深受启发，造出第一个能在水面行走的机器人。它可以监测水库中的水质，甚至在洪水期间帮助营救。

　　6. 太阳能电池板

　　模仿对象：马勃菌海绵

　　橙黄色的马勃菌海绵并不多见，它基本上是一种生活在海底的“碰碰球”。马勃菌海绵的“骨骼”是由众多格子状的硅钙物质构成，类似于制造太阳能的电池板、微芯片和电池的材料，但有一点不同：我们制造这些材料时需要大量能量和各种各样的有毒化学物质。

　　海绵显然做得更好：它们只要向水中释放特殊的酶，从中吸收硅钙，就能把这两种化学物质变成需要的外形。美国加州大学生物技术教授丹尼尔·摩斯研究了马勃菌海绵酶的特性，并成功进行了复制。他研制出清洁、高效的电极，使太阳能电池板更加环保。

　　7. 多刃锯

　　模仿对象：树蜂

　　不要害怕树蜂屁股上两根像鞭子一样的大大的针状物。它们不是刺儿，而是“钻头”。科学家最终发现，树蜂的两根针状物可以深入木头，然后像拉链一样锁起来锯东西。

　　英国巴斯大学的天文学家认为，树蜂的“钻头”在太空大有用武之地。为了在火星上寻找生命，必须在火星表面凿洞。受树蜂的启发，研究人员设计出一种一侧有多余刀刃的锯子，让它们像树蜂的“钻头”一样互相推。这套装置可以用于在无任何重力的星体的表面凿洞。

　　8. X光透视机

　　模仿对象:龙虾

　　生活在水下300英尺(约合90米)处的龙虾具有“X光视线”。与人眼(必须由大脑解读所折射的图像)不同，龙虾可以直接看到反射的图像，将其聚焦于某一个点，全部在此聚集以后形成图像。

　　科学家模仿龙虾，用于制造新型的X光透视机。“龙虾眼X光成像仪”(LEXID)是一种便携式“手电筒”，可以看穿3英寸(约合8厘米)厚的钢板。这套仪器可以射出一串细细的低功耗X光穿透物体，无论碰到什么东西，都会在另一端恢复原状。 孝文