生物结构色仿生材料研究

Morpho蝴蝶结构蓝色来源于蝴蝶翅膀微结构的衍射和干涉效应，受此启发，研究者试图制备出各种功能的仿生结构色薄膜材料。     

蝴蝶的翅膀破损了还能飞吗

我在校园的小花坛里看到一只停在树叶上的蝴蝶,它的一片翅膀有些破损,那么这只受伤的蝴蝶还能飞吗?A:美丽多彩的翅膀能让蝴蝶翩翩起舞,同时也是蝴蝶用来隐藏、伪装自己或者吸引配偶的工具。蝴蝶拥有4片翅膀,前面2片为飞行的主力,后面2片主要起辅助作用。当蝴蝶的翅膀受损时,如果破损的状况不是很严重,虽然蝴蝶的飞行能力会大不如前,但还是可以飞行的;如果破损的是前2片翅膀,且受伤很     

蝴蝶翅膀仿生术杜绝假钞

一项新研究发现了一种模仿热带蝴蝶翅膀颜色的新方法，这一仿生技术可用于钞票和信用卡的防伪标志处理，届时犯罪分子想仿冒造假，恐怕会比登天还难。     

美丽迷人的天使—— 粉蝶

在昆虫世界里,种类最多的要算蝴蝶了,估计全世界约有10万种左右。蝴蝶与伪装蝴蝶家族之所以如此兴旺,要归功于它那高超的伪装艺术。它利用翅膀上色彩斑斓的不同纹饰,欺骗食蝶的鸟类的眼睛,以达到保护自己的目的。蝴蝶翅膀上的装饰,山许多不规则的五颜六色的花纹、圆点和线条组成。像枯叶蝶,其翅膀上不仅有足以乱真的条条叶脉、     

蝴蝶的美学

蝴蝶为什么这么美呢?科学家发现这与蝴蝶翅膀的结构有关。比利时和匈牙利的科学家发现,有一种蝴蝶,若生活在低纬度,翅膀看上去便呈蓝色,而生活在某些高纬度地区,翅膀便呈暗棕色。他们用电子显微镜对蝴蝶的翅膀进行分析后发现,在漂亮的蓝色翅膀中,有规则排列着光子晶体结构,而在     

蝴蝶翅膀的生成

蝴蝶的翅膀色彩斑澜,图案生动活泼,翅膀上千万个细小的鳞片在阳光的照耀下熠熠生辉,这是大自然的奇迹。到底是怎样的遗传因素造就了这样绚烂多彩的蝴蝶翅膀呢?     

蝴蝶知道怎样“涂黑”翅膀

如果你是一只蝴蝶，就可以将自己变得看上去更黑，因为蝴蝶会玩耍光学诡计，使自己翅膀上的光色素看上去更黑，工艺学家已经利用蝴蝶这一“本领”来形成更黑的物体表面。     

拍动翅膀，高效飞行

正研究人员一直认为蝴蝶的飞行充满谜团。比如,相对于体型而言过大的翅膀,会不会降低飞行的效率?但实际上,要捉住一只蝴蝶并不容易。蝴蝶往往能在捕食者靠近的瞬间迅速起飞。一项于2021年1月27日发表在Journal of The Royal Society Interface上的研究发现,由于蝴蝶的翅膀形状独特,活动灵活,拍打起来会拥有很高的飞行效率。     

蝴蝶翅膀表面超微结构与浸润性机理分析

用热场发射扫描电子显微镜和接触角测量仪观测迁粉蝶、密纱眉眼蝶、素饰蛱蝶、绿带翠凤蝶和黑绢斑蝶翅膀表面的超微结构,测量其静态接触角和滚动角,测量分析表明: 蝴蝶翅膀表面覆盖着重叠排列的瓦片状鳞片,鳞片上分布有纵隆脊和肋,相邻脊脉与肋间形成了凹坑;鳞片的排间距、脊和肋按蝴蝶种类的不同而具有不同的尺寸.有鳞片翅膀表面的接触角在 139.7°～158.9°之间,明显大于无鳞片翅膀表面的接触角(88°～144°),正向、逆向和垂直翅脉发散方向的滚动角不同,翅膀表面的超微结构导致其具有各向异性的浸润性.     

会飘拂的蝴蝶

用白纸按照图上的样子,剪下两只蝴蝶,并在虚线处折叠起来。把两部分贴在一起,但要在翅膀角上将两枚一分尼的硬币分别放入。点燃一支火柴,立即吹灭,然后贴在——烧焦的黑色火柴头朝上——两层蝴蝶之间。你必须抹两遍胶水,然后用彩笔和花纸把蝴蝶装点起来!这时,如果把蝴蝶的头部放在你的手指上,或者放在桌角或是铅笔尖上,蝴蝶就好像是飘拂在空中。贴在里面的硬币在这里起了作用,整个蝴蝶的重心(在它的周围通过重力保持平衡)转移到了火柴头上。烧焦的火柴头比较粗糙,可以让蝴蝶停在你的手指上。会飘拂的蝴蝶     

仿Morpho蝴蝶翅膀微纳结构的优化设计

鉴于Morpho蝴蝶翅膀呈耀眼蓝色光泽与蝶翅表面的微纳结构有密切联系,提出了一种服务于仿生微纳制造的优化设计方法.根据生物结构的形状与尺寸,结合微纳制造中的工艺约束,建立了便于制造的仿生模型.使用严格耦合波分析对仿生模型进行光学仿真计算.在此基础上,以提高仿生结构的蓝光波段（特征波长为470nm）反射率为目标,利用遗传算法对仿生模型进行了优化设计.所得到的最优结构反射率波峰均位于470nm附近,且反射率明显高于仿生结构.为了分析最优结构的蓝光波段高反射率机理,研究了不同层数最优结构的几何特征,计算了部分结构的磁场强度分布,确定了结构中影响反射率的主要参数.     

蝴蝶喜欢虚张声势

孔雀蝴蝶是鸟类最爱吃的一种美味,它们经常先一动不动地装死,然后把带有眼状斑纹的翅膀突然展开。这足以把捕食鸟吓退,保住自己的性命。虽然蝴蝶的眼状斑纹一直以来都被视为它们吓退捕食者的武器,但并没有什么实验性证据来证明这一点。瑞典斯德哥尔摩大学的研究人员对此进行了试验,他们用笔将孔雀蝴蝶翅膀上的眼状斑纹涂掉,然后将它们交给捕食鸟蓝冠山雀。结果发现,20只斑纹被涂掉的孔雀蝴蝶中有13只被鸟儿吃掉了。而在34只斑纹没有被涂掉的蝴蝶当中只有一只被吃掉。一个很大的疑问是:在后一种情况下,为什么鸟儿不去招惹这些无害的蝴蝶呢?格…     

几种仿生翼型动态失速特性的数值分析

为提高叶轮机械运行的稳定性,常需要设计获得一种具有高升力特性和良好稳定性的翼型。受自然界中具有不同飞行特性的鸟类翅膀的启发,本文首先以海鸥、雀鹰、长耳鸮、水鸭4种鸟类为仿生对象,对沿翅膀展向40%截面位置处的翅膀轮廓形状进行仿生重构,获得4种仿生翼型。然后,对4种仿生翼型的动态失速特性进行数值模拟,通过对比分析4种仿生翼型的动态气动特性得出：在Re=2.0×10⁵工况下,仿海鸥翼型的平稳性最好,阻力峰值在4种仿生翼型中最低;仿雀鹰翼型仅上仰阶段的升力系数小于仿海鸥翼型,仿雀鹰翼型的平稳性与仿海鸥翼型类似;尽管仿长耳鸮翼型的升力系数峰值最大,但是其动态迟滞现象明显;仿水鸭翼型产生的阻力最大,平稳性也相对较差。综上,仿海鸥翼型具有良好的稳定性和较低的阻力峰值,从而为叶轮机械优化设计和气动性能改善提供了有价值的参考翼型。     

变色蝴蝶与变色衣服

变色蝴蝶的翅膀有两种小鳞片,显色的和不显色的。显色的比不显色的长两微米,而且按规则排列在翅膀上。当你从不同角度看它时,     

仿鸮翼的三维仿生翼型叶片气动特性研究

基于仿生逆向重构方法对具有静音飞行特性的长耳鸮翅膀进行拟合,得到仿长耳鸮翅膀的三维叶片模型。采用大涡模拟方法对仿鸮翼型叶片流动进行数值模拟,研究了2种雷诺数(Re=16 000,70 000)下不同攻角时的鸮翼仿生叶片的流场结构,揭示了仿鸮翼型叶片的流动控制机理。研究结果表明:基于长耳鸮翅膀的仿生翼型叶片在2种雷诺数下均具有优异的升力特性,其中Re=70 000时的升力系数相对较大,最大升力系数为1.26,但流动失速攻角也相对较大;靠近叶根处叶片前缘部分的上弯结构是仿生叶片具有较高升力系数的重要因素;随着攻角的增大,受沿叶片流动方向逆压梯度的影响,叶片表面气流无法保持附面流动状态,边界层逐渐发生分离,在叶片下游处产生了明显的不规则涡结构,从而导致流动恶化,这也是仿生叶片产生涡流噪声的原因。     

谈"仿生设计"在工业设计中的应用

在工业设计越来越受重视的今天,"仿生设计"也开始受到关注。基于仿生学原理和仿生技术而产生的产品仿生设计,应注重产品系统内部特质和原理的仿生技术应用,而不仅是外观或局部的模仿生物。正确把握仿生设计在工业设计中的应用,需把握仿生设计的整体性特征,纠正一些错误看法。展望未来,产品智能化设计和绿色产品设计都将是仿生设计的发展重点。     

警报！太阳风来袭

“一只南美洲亚马逊河流域热带雨林中的蝴蝶，偶尔扇动几下翅膀，可以在两周以后引起美国德克萨斯州的一场龙卷风……”这就是人们常说的“蝴蝶效应”。进一步解释就是：蝴蝶扇动翅膀的运动，     

蝴蝶斑纹隐藏偏振图案

蝴蝶有色彩斑斓的美丽翅膀。但是谁能想到那其中包含着人类肉眼所见不到的通信方式呢?以前科学家们也没有发现这个秘密,但现在的研究表明,至少有一种蝴蝶翅膀的花纹类型能反射出偏振光,人眼看不见,但其他蝴蝶看得见,蝴蝶会用这种信号来求偶。     

花蝴蝶的小秘密

美丽的蝴蝶标本是怎样制成的？下雨天蝴蝶都躲在哪里？蝴蝶的翅膀为什么那么绚丽多彩？如果你想要了解蝴蝶的这些小秘密,那就快跟玉米博士一起去抓蝴蝶吧！     

纸币清分图像识别算法研究

针对国产纸币清分机在图像识别技术上,存在挑残能力弱和分类一致性差的缺点,提出了3种基于图像识别技术的算法。通过对采集的图像数据,采用五线找点算法对纸币大小进行判定纸币的面额;根据加权灰度值提取纸币图像的特征区域判正反;采用网格划分法统计背景点与纸币图像点的数量关系判定纸币的残缺率。