哪個設計師比較擅長仿生物設計

㈠ 來自動物靈感的仿生設計有哪些

什麼是仿生設計

自古以來，自然界就是人類各種科學技術原理及重大發明的源泉。經過億萬年的進化，生物逐漸具備了適應自然界變化的本領。人類運用其觀察、思維和設計能力，開始了對生物的模仿，並製造出工具，增強了自己與自然界斗爭的本領和能力。

五指鞋

我們正生活在一個創造性的世界。

㈡ 有哪些發明是根據生物發明的如：飛機是根據鳥兒發明，潛水艇是根據魚發明，雷達是根據蝙蝠發明...

人類從動物上得到的啟示蒼蠅—氣味探測器蜻蜓—飛機青蛙—快速掃描系統螳螂—鐮刀雞蛋—建築物昆蟲—液壓裝置蛇—紅外線魚—潛水艇蜘蛛—人造纖維烏龜—裝甲車貓眼—夜視儀野豬的鼻子—防毒面具鷹—鷹眼導彈蝴蝶—溫度控制系統大烏龜背小烏龜—轉動炮塔的坦克人類通過觀察動物的生活習性和生理結構發明創造了很多東西還有如：豬在遇到有毒氣體時會把鼻子插入土中過濾毒氣 ，人發明了防毒面具。通過觀察蜻蜓發明直升機等等。還有很多體育項目也是觀察了動物的生活習性而興起的 如跳遠 跳高 摔跤 高低杠等等 仿生設計學仿生設計學,亦可稱之為設計仿生學（Design Bionics）,它是在仿生學和設計學的基礎上發展起來的一門新興邊緣學科，主要涉及到數學、生物學、電子學、物理學、控制論、資訊理論、人機學、心理學、材料學、機械學、動力學、工程學、經濟學、色彩學、美學、傳播學、倫理學等相關學科。仿生設計學與舊有的仿生學成果應用不同，它是以自然界萬事萬物的「形」、「色」、「音」、「功能」、「結構」等為研究對象，有選擇地在設計過程中應用這些特徵原理進行的設計，同時結合仿生學的研究成果，為設計提供新的思想、新的原理、新的方法和新的途徑。在某種意義上，仿生設計學可以說是仿生學的延續和發展，是仿生學研究成果在人類生存方式中的反映。仿生設計學作為人類社會生產活動與自然界的鍥合點，使人類社會與自然達到了高度的統一，正逐漸成為設計發展過程中新的亮點。自古以來，自然界就是人類各種科學技術原理及重大發明的源泉。生物界有著種類繁多的動植物及物質存在，它們在漫長的進化過程中，為了求得生存與發展，逐漸具備了適應自然界變化的本領。人類生活在自然界中，與周圍的生物作「鄰居」，這些生物各種各樣的奇異本領，吸引著人們去想像和模仿。人類運用其觀察、思維和設計能力，開始了對生物的模仿，並通過創造性的勞動，製造出簡單的工具，增強了自己與自然界斗爭的本領和能力。人類最初使用的工具——木棒和石斧，無疑是使用的天然木棒和天然石塊；骨針的使用，無疑是魚刺的模仿……所有這些工具的創造、生活方式的選擇都不能說是人類憑空想像出來的，只能說是對自然中存在的物質及某種構成方式的直接模擬，是人類初級創造階段，也可以說是仿生設計的起源和雛形，它們雖然是比較粗糙的、表面的，但卻是我們今天得以發展的基礎。在我國，早就有著模仿生物的事例。相傳在公元前三千多年，我們的祖先有巢氏模仿鳥類在樹上營巢，以防禦猛獸的傷害；四千多年前，我們的祖先「見飛蓬轉而知為車」，即見到隨風旋轉的飛蓬草而發明輪子，做有裝成輪子的車。古代廟宇中大殿之前的山門的建造，就其建築結構來看，頗有點像大象的架勢，柱子又圓又粗，彷彿像大象的腿。我國古代勤勞勇敢的勞動人民對於絢麗的天空、翱翔的蒼鷹早就有著各種美妙的幻想。根據秦漢時期史書記載，兩千多年前，我國人民就發明了風箏，並且應用於軍事聯絡。春秋戰國時代，魯國匠人魯班，本名公輸般，首先開始研製能飛的木鳥；並且他從一種能劃破皮膚的帶齒的草葉得到啟示而發明了鋸子。據《杜陽雜編》記載，唐朝有個韓志和，「善雕木作鸞、鶴、鴉、鵲之狀，飲啄動靜與真無異，以關戾置於腹內，發之則凌雲奮飛，可高達三丈至一二百步外，始卻下。」西漢時期，有人用鳥的羽毛做成翅膀，從高台上飛下來，企圖模仿鳥的飛行。以上幾例，足以說明我國古代勞動人民對鳥類的撲翼和飛行，進行了細致的觀察和研究，這也是最早的仿生設計活動之一。明代發明的一種火箭武器「神火飛鴉」，也反映了人們向鳥類借鑒的願望。我國古代勞動人民對水生動物——魚類的模仿也卓有成效。通過對水中生活的魚類的模仿，古人伐木鑿船，用木材做成魚形的船體，仿照魚的胸鰭和尾鰭製成雙槳和單櫓，由此取得水上運輸的自由。後來隨製作水平提高而出現的龍船，多少受到了不少動物外形的影響。古代水戰中使用的火箭武器 「火龍出水」，多少有點模仿動物的意思。以上事例說明，我國古代勞動人民早期的仿生設計活動，為開發我國光輝燦爛的古代文明，創造了非凡的業績。外國的文明史上，大致也經歷了相似的過程。在包含了豐富生產知識的古希臘神話中，有人用羽毛和蠟做成翅膀，逃出迷宮；還有泰爾發明了鋸子，傳說這是從魚背骨和蛇的齶骨的形狀受到啟示而創造出來的。十五世紀時，德國的天文學家米勒製造了一隻鐵蒼蠅和一隻機械鷹，並進行了飛行表演。一八ОΟ年左右，英國科學家、空氣動力學的創始人之一—凱利，模仿鱒魚和山鷸的紡錘形，找到阻力小的流線型結構。凱利還模仿鳥翅設計了一種機翼曲線，對航空技術的誕生起了很大的促進作用。同一時期，法國生理學家馬雷，對鳥的飛行進行了仔細的研究，在他的著作《動物的機器》一書中，介紹了鳥類的體重與翅膀面積的關系。德國人亥姆霍茲也從研究飛行動物中，發現飛行動物的體重與身體的線度的立方成正比。亥姆霍茲的研究指出了飛行物體身體大小的局限。人們通過對鳥類飛行器官的詳細研究和認真的模仿，根據鳥類飛行機構的原理，終於製造了能夠載人飛行的滑翔機。後來，設計師又根據鶴的體態設計出了掘土機的懸臂，在一戰期間，人們從毒氣戰倖存的野豬身上中獲得啟示，模仿野豬的鼻子設計出了防毒面具。在海洋中浮沉靈活的潛水艇又是運用了哪些原理？雖然我們無據考察潛艇設計師在設計潛艇時是否請教了生物界，但是不難設想，設計師一定懂得魚鰾是魚類用來改變身體同水的比重，使之能在水中沉浮的重要器官。青蛙是水陸兩棲動物，體育工作者就是認真研究了青蛙在水中的運動姿勢，總結出一套既省力、又快速的游泳動作——蛙泳。另外，為潛水員製作的蹼，幾乎完全按照青蛙的後肢形狀做成，這就大大提高了潛水員在水中的活動能力。二、仿生設計的歷史自古以來，自然界就是人類各種科學技術原理及重大發明的源泉。生物界有著種類繁多的動植物及物質存在，它們在漫長的進化過程中，為了求得生存與發展，逐漸具備了適應自然界變化的本領。人類生活在自然界中，與周圍的生物作「鄰居」，這些生物各種各樣的奇異本領，吸引著人們去想像和模仿。人類運用其觀察、思維和設計能力，開始了對生物的模仿，並通過創造性的勞動，製造出簡單的工具，增強了自己與自然界斗爭的本領和能力。人類最初使用的工具——木棒和石斧，無疑是使用的天然木棒和天然石塊；骨針的使用，無疑是魚刺的模仿……所有這些工具的創造、生活方式的選擇都不能說是人類憑空想像出來的，只能說是對自然中存在的物質及某種構成方式的直接模擬，是人類初級創造階段，也可以說是仿生設計的起源和雛形，它們雖然是比較粗糙的、表面的，但卻是我們今天得以發展的基礎。在我國，早就有著模仿生物的事例。相傳在公元前三千多年，我們的祖先有巢氏模仿鳥類在樹上營巢，以防禦猛獸的傷害；四千多年前，我們的祖先「見飛蓬轉而知為車」，即見到隨風旋轉的飛蓬草而發明輪子，做有裝成輪子的車。古代廟宇中大殿之前的山門的建造，就其建築結構來看，頗有點像大象的架勢，柱子又圓又粗，彷彿像大象的腿。我國古代勤勞勇敢的勞動人民對於絢麗的天空、翱翔的蒼鷹早就有著各種美妙的幻想。根據秦漢時期史書記載，兩千多年前，我國人民就發明了風箏，並且應用於軍事聯絡。春秋戰國時代，魯國匠人魯班，本名公輸般，首先開始研製能飛的木鳥；並且他從一種能劃破皮膚的帶齒的草葉得到啟示而發明了鋸子。據《杜陽雜編》記載，唐朝有個韓志和，「善雕木作鸞、鶴、鴉、鵲之狀，飲啄動靜與真無異，以關戾置於腹內，發之則凌雲奮飛，可高達三丈至一二百步外，始卻下。」西漢時期，有人用鳥的羽毛做成翅膀，從高台上飛下來，企圖模仿鳥的飛行。以上幾例，足以說明我國古代勞動人民對鳥類的撲翼和飛行，進行了細致的觀察和研究，這也是最早的仿生設計活動之一。明代發明的一種火箭武器「神火飛鴉」，也反映了人們向鳥類借鑒的願望。我國古代勞動人民對水生動物——魚類的模仿也卓有成效。通過對水中生活的魚類的模仿，古人伐木鑿船，用木材做成魚形的船體，仿照魚的胸鰭和尾鰭製成雙槳和單櫓，由此取得水上運輸的自由。後來隨製作水平提高而出現的龍船，多少受到了不少動物外形的影響。古代水戰中使用的火箭武器 「火龍出水」，多少有點模仿動物的意思。以上事例說明，我國古代勞動人民早期的仿生設計活動，為開發我國光輝燦爛的古代文明，創造了非凡的業績。外國的文明史上，大致也經歷了相似的過程。在包含了豐富生產知識的古希臘神話中，有人用羽毛和蠟做成翅膀，逃出迷宮；還有泰爾發明了鋸子，傳說這是從魚背骨和蛇的齶骨的形狀受到啟示而創造出來的。十五世紀時，德國的天文學家米勒製造了一隻鐵蒼蠅和一隻機械鷹，並進行了飛行表演。一八ОΟ年左右，英國科學家、空氣動力學的創始人之一—凱利，模仿鱒魚和山鷸的紡錘形，找到阻力小的流線型結構。凱利還模仿鳥翅設計了一種機翼曲線，對航空技術的誕生起了很大的促進作用。同一時期，法國生理學家馬雷，對鳥的飛行進行了仔細的研究，在他的著作《動物的機器》一書中，介紹了鳥類的體重與翅膀面積的關系。德國人亥姆霍茲也從研究飛行動物中，發現飛行動物的體重與身體的線度的立方成正比。亥姆霍茲的研究指出了飛行物體身體大小的局限。人們通過對鳥類飛行器官的詳細研究和認真的模仿，根據鳥類飛行機構的原理，終於製造了能夠載人飛行的滑翔機。後來，設計師又根據鶴的體態設計出了掘土機的懸臂，在一戰期間，人們從毒氣戰倖存的野豬身上中獲得啟示，模仿野豬的鼻子設計出了防毒面具。在海洋中浮沉靈活的潛水艇又是運用了哪些原理？雖然我們無據考察潛艇設計師在設計潛艇時是否請教了生物界，但是不難設想，設計師一定懂得魚鰾是魚類用來改變身體同水的比重，使之能在水中沉浮的重要器官。青蛙是水陸兩棲動物，體育工作者就是認真研究了青蛙在水中的運動姿勢，總結出一套既省力、又快速的游泳動作——蛙泳。另外，為潛水員製作的蹼，幾乎完全按照青蛙的後肢形狀做成，這就大大提高了潛水員在水中的活動能力。三、仿生設計的發展到了近代，生物學、電子學、動力學等學科的發展亦促進了仿生設計學的發展。以飛機的產生為例：在經過無數次模仿鳥類的飛行失敗後，人們通過不泄的努力，終於找到了鳥類能夠飛行的原因：鳥的翅膀上彎下平，飛行時，上面的氣流比下面的快，由此形成下面的壓力比上面的大，於是翅膀就產生了垂直向上的升力，飛的越快，升力越大。 1852年，法國人季法兒發明了氣球飛船；1870年，德國人奧托.利連塔爾製造了第一架滑翔機。利連塔爾是十九世紀末的一位具有大無畏冒險精神的人，他望著家鄉波美拉尼亞的鸛用笨拙的翅膀從他房頂上飛過，他堅信人能飛行。1891年，他開始研製一種弧形肋狀蝙蝠翅膀式的單翼滑翔機，自己還進行試飛；此後五年，他進行了2000多次滑翔飛行，並同鳥類進行了對比研究，提供了很有價值的資料。資料證明：氣流流經機翼上部曲面所走路程，比氣流流經機翼下平直表面距離較長，因而也較快，這樣才能保證氣流在機翼的後緣點匯合；上部氣流由於走的較快，它就較為稀薄，從而產生強大吸力，約占機翼升力的三分之二大小；其餘的升力來自翼下氣流對機翼的壓力。 19世紀末，內燃機的出現，給了人類有史以來一直夢寐以求的東西：翅膀。不用說這種翅膀是笨拙的、原始的和不可靠的，然而這卻是使人類能隨風伴鳥一起飛翔的翅膀。萊特兄弟發明了真正意義上的飛機。在飛機的設計製作過程中，怎樣使飛機拐彎和怎樣使它穩定一直困繞著他們。為此，萊特兄弟又研究了鳥的飛行。例如，他們研究鶙鵳怎樣使一隻翅膀下落，靠轉動這只下落的翅膀保持平衡；這只翅膀上增大的壓力怎樣使鶙鵳保持穩定和平衡。這兩個人給他們的滑翔機裝上翼梢副翼進行這些實驗，由地面上的人用繩控制，使之能轉動或彎翹。他們的第二個成功的實驗是用操縱飛機後部一個可轉動的方向舵來控制飛機的方向，通過方向舵使飛機向左或向右轉彎。後來，隨著飛機的不斷發展，它們逐漸失去了原來那些笨重而難看的體形，它們變的更簡單，更加實用。機身和單曲面機翼都呈現出象海貝、魚和受波浪沖洗的石頭所具有的自然線條。飛機的效率增加了，比以前飛的更快，飛的更高。到了現代，科學高度發展但環境破*、生態失衡、能源枯竭，人類意識到了重新認識自然，探討與自然更加和諧的生存方式的高度緊迫感，亦認識到仿生設計學對人類未來發展的重要性。特別是一九六Ο年秋，在美國俄亥俄州召開了第一次仿生學討論會，成為仿生學的正式誕生之日。此後，仿生技術取得了飛躍的發展，並獲得了廣泛的應用。仿生設計亦隨之獲得突飛猛進的發展，一大批仿生設計作品如智能機器人、雷達、聲納、人工臟器、自動控制器、自動導航器等等應運而生。近代，科學家根據青蛙眼睛的特殊構造研製了電子蛙眼，用於監視飛機的起落和跟蹤人造衛星；根據空氣動力學原理仿照鴨子頭形狀而設計的高速列車；模仿某些魚類所喜歡的聲音來誘捕魚的電子誘魚器；通過對螢火蟲和海蠅地發光原理的研究，獲得了化學能轉化為光能的新方法，從而研製出化學熒光燈等等。目前，仿生設計學在對生物體幾何尺寸及其外形的模仿同時，還通過研究生物系統的結構、功能、能量轉換、信息傳遞等各種優異特徵，並把它運用到技術系統中，改善已有的工程設備，並創造出新的工藝、自動化裝置、特種技術元件等技術系統；同時仿生設計學為創造新的科學技術裝備、建築結構和新工藝提供原理、設計思想或規劃藍圖，亦為現代設計的發展提供了新的方向，並充當了人類社會與自然界溝通信息的「紐帶」。對人腦的探索，可以展望未來的電子計算機有可能具有生物原理的功能。同它相比，現在的電子計算機只能作為算盤。對植物光合作用的研究，將為延長人類的壽命、治療疾病提供一個嶄新的醫學發展途徑。對生物體結構和形態的研究，有可能使未來的建築、產品改變模樣。使人們從「城市」這個人造物理環境中重新回歸「自然」。信天翁是一種海鳥，它具有淡化海水的器官——「去鹽器」。對其「去鹽器」的結構及其工作原理的研究，可以啟發人們去改善舊的或創造出新的海水淡化裝置。白蟻能把吃下去的木質轉化為脂肪和蛋白質，對其機理的研究，將會對人工合成這些物質有所啟發。同時仿生設計亦可對人類的生命和健康造成巨大的影響。例如人們可以通過仿生技術，設計製造製造出人造器官，如血管、腎、骨膜、關節、食道、氣管、尿道、心臟、肝臟、血液、子宮、肺、胰、眼、耳以及人工細胞。專家預測，在本世紀中後期，除腦以外人的所有器官都可以用人工器官代替。例如，模擬血液的功能，可以製造、傳遞養料及廢物，並能與氧氣及二氧化碳自動結合並分離的液態碳氫化合物人工血；模擬腎功能，用多孔纖維增透膜製成血液過濾器，也就是人工腎；模擬肝臟，根據活性碳或離子交換樹脂吸附過濾有毒物質，製成人工肝解毒器；模擬心臟功能，用血液和單向導通驅動裝置，組成人工心臟自動循環器。隨著對宇宙的開發、認識，又將使人類不但認識宇宙中新形式的生命，而且將為人類提供嶄新的設計，創造出地球上前所未有的新的裝置……仿生設計學的特點與研究內容仿生設計學是仿生學與設計學互相交叉滲透而結合成的一門的邊緣學科，其研究范圍非常廣泛，研究內容豐富多彩，特別是由於仿生學和設計學涉及到自然科學和社會科學的許多學科，因此也就很難對仿生設計學的研究內容進行劃分。這里，我們是基於對所模擬生物系統在設計中的不同應用而分門別類的。歸納起來，仿生設計學的研究內容主要有： 1、形態仿生設計學研究的是生物體（包括動物、植物、微生物、人類）和自然界物質存在（如日、月、風、雲、山、川、雷、電等）的外部形態及其象徵寓意，以及如何通過相應的藝術處理手法將之應用與設計之中。 2、功能仿生設計學主要研究生物體和自然界物質存在的功能原理，並用這些原理去改進現有的或建造新的技術系統，以促進產品的更新換代或新產品的開發。 3、視覺仿生設計學研究生物體的視覺器官對圖象的識別、對視覺信號的分析與處理，以及相應的視覺流程；他廣泛應用與產品設計、視覺傳達設計和環境設計之中。 4、結構仿生設計學主要研究生物體和自然界物質存在的內部結構原理在設計中的應用問題，適用與產品設計和建築設計。研究最多的是植物的莖、葉以及動物形體、肌肉、骨骼的結構。從國內外仿生設計學的發展情況來看，形態仿生設計學和功能仿生設計學是目前研究的重點。在本文中，還將著重介紹形態仿生學和功能仿生設計學的一些情況。作為一門新興的邊緣交叉學科，仿生設計學具有某些設計學和仿生學的特點，但他又有別與這兩門學科。具體說來，仿生設計學具有如下特點： 1、 藝術科學性仿生設計學是現代設計學的一個分支、一個補充。同其它設計學科一樣，仿生設計學亦具有它們的共同特性——藝術性。鑒於仿生設計學是以一定的設計原理為基礎、以一定的仿生學理論和研究成果為依據，因此具有很嚴謹的科學性。 2、 商業性仿生設計學為設計服務，為消費者服務，同時優秀的仿生設計作品亦可刺激消費、引導消費、創造消費。 3、 無限可逆性以仿生設計學為理論依據的仿生設計作品都可以在自然界中找到設計的原型，該作品在設計、投產、銷售過程中所遇到的各種問題又可以促進仿生設計學的研究與發展。仿生學的研究對象是無限的，仿生設計學的研究對象亦是無限的；同理，仿生設計的原型也是無限的，只要潛心研究大自然，我們永遠不會有江郎才盡的一天。 4、 學科知識的綜合性要熟悉和運用仿生設計學，必須具備一定的數學、生物學、電子學、物理學、控制論、資訊理論、人機學、心理學、材料學、機械學、動力學、工程學、經濟學、色彩學、美學、傳播學、倫理學等相關學科的基本知識。 5、 學科的交叉性要深入研究和了解仿生設計學，必須在設計學的基礎上，既要了解生物學、社會科學的基礎知識，又要對當前仿生學的研究成果有清晰的認識。它是產生於幾個學科交叉點上的一種新型交叉學科。五、仿生設計學的研究方法仿生設計學的研究方法主要為「模型分析法」： 1、創造生物模型和技術模型首先從自然中選取研究對象，然後依此對象建立各種實體模型或虛擬模型，用各種技術手段（包括材料、工藝、計算機等）對它們進行研究，做出定量的數學依據；通過對生物體和模型定性的、定量的分析，把生物體的形態、結構轉化為可以利用在技術領域的抽象功能，並考慮用不同的物質材料和工藝手段創造新的形態和結構。① 從功能出發、研究生物體結構形態——製造生物模型。找到研究對象的生物原理，通過對生物的感知，形成對生物體的感性認識。從功能出發，研究生物的結構形態，在感性認識的基礎上，除去無關因素，並加以簡化，提出一個生物模型。對照生物原型進行定性的分析，用模型模擬生物結構原理。目的是研究生物體本身的結構原理。② 從結構形態出發，達到抽象功能——製造技術模型根據對生物體的分析，做出定量的數學依據，用各種技術手段（包括材料、工藝等）製造出可以在產品上進行實驗的技術模型。牢牢掌握量的尺度，從具象的形態和結構中，抽象出功能原理。目的是研究和發展技術模型本身。 2、可行性分析與研究建立好模型後，開始對它們進行各種可行性的分析與研究：① 功能性分析找到研究對象的生物原理，通過對生物的感知，形成對生物體的感性認識。從功能出發，對照生物原型進行定性的分析。② 外部形態分析對生物體的外部形態分析，可以是抽象的，也可以是具象的。在此過程中重點考慮的是人機工學、寓意、材料與加工工藝等方面的問題。③ 色彩分析進行色彩的分析同時，亦要對生物的生活環境進行分析，要研究為什麼是這種色彩？在這一環境下這種色彩有什麼功能？④ 內部結構分析研究生物的結構形態，在感性認識的基礎上，除去無關因素，並加以簡化，通過分析，找出其在設計中值得借鑒合利用的地方。⑤ 運動規律分析利用現有的高科技手段，對生物體的運動規律進行研究，找出其運動的原理，針對性的解決設計工程中的問題。當然，我們還可以就生物體的其它方面進行各種可行性分析。

㈢ 哥倫比亞大學和麻省理工研究人員聯合設計出仿生生物細胞群體機器人，可以運用到哪些科學領域

最近，哥倫比亞大學和麻省理工學院計算機科學和人工智慧實驗室(CSAIL)的研究人員合作創造了一個前所未有的生物細胞群機器人。這種新型機器人由許多鬆散耦合的簡單部件(即「粒子」)組成，每個粒子不能獨立運動，只能輕微伸展或收縮，但結合後可以自主運動。這項研究有望帶來一場機器人革命。這項研究的結果發表在3月20日的雜志《自然》上。

一個多世紀以來，人們一直試圖創造自主機器人，但這些機器不能像生物一樣生長、癒合傷口或從傷害中恢復。科學家們一直在努力開發一種真正的仿生機器人，這種機器人不僅看起來像一種生物，還將其構建成一個生物系統，用簡單的基本組件創造出具有復雜功能的機器人。這種機器人不會受制於零件，即使有些零件失效，它也能正常工作。為了構建生物系統，首先必須製造細胞單位。2019年3月20日，哥倫比亞大學和麻省理工學院(MIT)計算機科學與人工智慧實驗室(CSAIL)的研究人員在雜志《自然》上聯合發表了一篇文章，稱他們已經成功邁出了創造前所未有的仿生細胞群體機器人的第一步。

㈣ 在汽車設計中都使用了哪些仿生學原理

在人們日常生活中，仿生學的運用無處不在：鋸子的發明是受到絲茅草的啟發；高強度的纖維源於對蜘蛛絲的研究；防水粘合劑靈感來自海底貝類的吸附能力；防毒面具來源於對野豬鼻子的研究；鞋底紋理的設計來源於對山羊蹄的研究；潛水服是對青蛙蹼的模仿等等。

汽車作為日常生活中使用頻率最高的交通工具，某種意義上來說也是仿生學設計的產物：由馬車進化而來。並且在汽車設計歷史上，不少汽車設計師們也以動物形態或其特殊功能作為創作靈感，通過模仿自然界生物進行汽車設計，不僅表達出對個性及速度的追求，也包含對自然的嚮往。

汽車設計中使用的仿生學，主要從以下幾個方面體現：

1.仿生物形態

顧名思義，仿生物形態就是從外形上對生物進行模仿，形態仿生最直接的莫過於吉利熊貓、大眾甲殼蟲、比亞迪F0了，整個外造型都採用模仿動物外形的設計，話不多說，直接看圖：

提到魚類就不得不再提一下三菱歐藍德的鯊魚嘴，整個前臉採用十分具有攻擊性的鯊魚嘴設計，看起來強悍兇猛，從視覺上就給人一種具有很強的越野性能的感覺。

㈤ 求自然中結構(仿生設計課題)生物學專業的多幫忙啊!!!!!

美籍華裔建築大師崔悅君打算建造一座高達3200米的「終極塔樓」

據美國媒體4月4日報道，沙特億萬富翁阿瓦立德·本·拉塔爾親王要在沙漠中建造一座1600米高的「1英里高塔」的消息一度引發轟動，但更令人咋舌的是，美籍華裔建築大師崔悅君正打算在人口密集的舊金山市建造一座高達3200米的「終極塔樓」。這座圓錐形的塔樓將有500層高，底座直徑達1829米，能容納100萬人同時居住。據悉，「終極塔樓」造價估計高達150億美元。

500層「終極塔樓」高3200米

據報道，這座「終極塔樓」是由美籍華裔建築大師崔悅君(Eugene Tsui)設計的，目的是為了應對寸土寸金的舊金山的人口激增問題。據悉，「終極塔樓」高達3200米(即2英里)，總計500層樓高。令人嘆為觀止的是，它的高度幾乎是阿聯酋迪拜市目前正在建造的807米「世界最高樓」的4倍。

從設計圖看，這座「終極塔樓」的形狀呈一個巨大的圓錐形，底座直徑達1829米，矗立在舊金山市海灣附近，四面被一片湖水環繞。據透露，「終極塔樓」的圓錐形外觀是從動物世界最高的建築、非洲白蟻巢穴形狀受到啟發，並按照空氣動力學設計的，令它雖然極高依然能保持穩定。

像樹一樣吸收水和能量

據報道，「終極塔樓」的內部能源設施全部按照仿生學原理而特別設計，令整座塔樓就像一棵樹，可以直接從四周的湖水、陽光、甚至空氣中吸收水和能量，從而不會對環境造成任何污染。據悉，「終極塔樓」四面被湖水環繞，而設計師崔悅君從樹木由根須吸收水分並運送到樹頂的原理受到啟發，設計了一種類似的裝置，從而可以自動地將塔樓底部的湖水運送到塔樓高處。

同時，「終極塔樓」表面覆蓋光電太陽能吸收板，從而將陽光轉化為塔樓所需要的大部分電能。而且，「終極塔樓」還將使用一種「大氣能量轉換系統」，利用塔樓頂部和底部的氣壓差來發電。此外，風力渦輪發電機也將利用風力為塔樓提供輔助電能。據設計師崔悅君稱，整座「終極塔樓」就是一個大型的生態系統，如同一座「活著而且會呼吸的建築」。

「塔城」容納100萬人

按照崔悅君的設計，「終極塔樓」樓內總建築面積多達63平方英里，能夠供100萬人口同時居住生活。而且，在這座「塔中城市」里，居民們可以享受到非常好的生活質量。據悉，「終極塔樓」總計有144部電梯，圍繞在塔樓的外圍。所有電梯利用壓縮空氣產生垂直推動力，令電梯速度可達到每小時13英里。盡管「終極塔樓」有3200米高，乘坐的電梯只需要9分40秒就可以從底層到頂層。

此外，「終極塔樓」塔身的窗戶都帶有特別設計的有空氣動力學風帽，從而將自然風引入塔內，使塔樓內的空氣保持新鮮。同時，塔身還安裝無數面反射鏡，可讓陽光直接照射到建築中。「終極塔樓」每層都將修建開放式的花園陽台，供塔樓居民休閑散步。塔樓的電動車都由丙烷和氫氣驅動，從而完全避免了內燃機或者有毒廢氣排放。

造價高達150億美元

據報道，崔悅君設計的舊金山「終極塔樓」造價估計高達150億美元，目前仍處於構想階段。盡管如此，崔悅君已有一個更大膽的設想——世界各地任何一個人口密度過高的大城市都可以建一座這樣的「終極塔樓」，從而徹底解決住房問題。

崔悅君表示，據聯合國統計報告顯示，隨著世界范圍人口快速增長，給環境、經濟和社會都帶來了巨大威脅。而在未來7年內，全球將出現22個人口超過1000萬人的「超級城市」。而「終極塔樓」將是一個全新的「綠色設計理念」，能夠充分利用地球表面資源。

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崔悅君：師從名師設計前衛

崔悅君博士是美籍華裔建築師、城市和區域規劃師。他的建築設計大膽創新，與傳統風格迥異，有意沖破傳統的四方箱設計思維。崔悅君首創以研究自然現象和環境作為全面的設計基礎，包括發展新建築材料和方法，開創「進化建築學」先河。他曾在加州設計一間防地震球形房屋，被當地報章形容為狂野得像一隻吃了類固醇的海洋生物。

崔悅君出生於美國俄亥俄州一個華人家庭，父母20世紀40年代由中國移居美國修讀物理學及物理治療，一家其後搬到明尼蘇達州。他19歲成為見習建築師，並在1976年蒙特利爾夏季奧運會參與設計工作，協助當時的設計總監，成為當時設計隊伍中最年輕的一位。崔悅君自1976年起師從著名建築大師戈夫，直至戈夫在1982年去世。

1992年至1998年崔悅君在舊金山建築學院擔任副教授，1999年起擔任深圳大學建築學院訪問教授。1990年崔悅君在加州開設建築師事務所，1999年在深圳開設分公司。

崔悅君多才多藝，也是工業設計師、作家、畫家及運動員，能說流利普通話及德語，目前已婚，與妻子育有3名子女。崔悅君曾說：「我生在美國，身上流的卻是中國人的血。那時很多華人並不教他們的子女中文，而我父母則是一個例外。從很小開始我就記得每天晚上母親都要教我中文。我那時不明白學習這些陌生而奇怪的符號有什麼意義，似乎一點用處都沒有。直到懂事了才明白父母的良苦用心。」

觀察出淤泥而不染的蓮葉表面，發展出奈米馬桶、不沾污的牆壁塗料與玻璃。
◎模仿超級強韌的蜘蛛絲，想織出防彈背心、高強度繩索與醫用縫線。
◎學習壁虎腳丫子的超級黏附力，一圓「蜘蛛人」攀岩走壁的夢想。
◎研究蝴蝶翅膀與孔雀羽毛的虹彩色澤，製造出取代電晶體的光子晶體。
◎解析蒼蠅在二十分之一秒內直角轉彎的飛行控制力，《奈米獵殺》小說里的微行飛行載具逐漸成形。
◎模仿蜂巢、鯨魚骨骼、白蟻巢穴等生物結構，引領新時代建築的功能與造型。

㈥ 仿生設計的歷史

自古以來，自然界就是人類各種科學技術原理及重大發明的源泉。生物界有著種類繁多的動植物及物質存在，它們在漫長的進化過程中，為了求得生存與發展，逐漸具備了適應自然界變化的本領。人類生活在自然界中，與周圍的生物作「鄰居」，這些生物各種各樣的奇異本領，吸引著人們去想像和模仿。人類運用其觀察、思維和設計能力，開始了對生物的模仿，並通過創造性的勞動，製造出簡單的工具，增強了自己與自然界斗爭的本領和能力。
人類最初使用的工具——木棒和石斧，無疑是使用的天然木棒和天然石塊；骨針的使用，無疑是魚刺的模仿……所有這些工具的創造、生活方式的選擇都不能說是人類憑空想像出來的，只能說是對自然中存在的物質及某種構成方式的直接模擬，是人類初級創造階段，也可以說是仿生設計的起源和雛形，它們雖然是比較粗糙的、表面的，但卻是我們今天得以發展的基礎。
在我國，早就有著模仿生物的事例。相傳在公元前三千多年，我們的祖先有巢氏模仿鳥類在樹上營巢，以防禦猛獸的傷害；四千多年前，我們的祖先「見飛蓬轉而知為車」，即見到隨風旋轉的飛蓬草而發明輪子，做有裝成輪子的車。古代廟宇中大殿之前的山門的建造，就其建築結構來看，頗有點像大象的架勢，柱子又圓又粗，彷彿像大象的腿。
我國古代勤勞勇敢的勞動人民對於絢麗的天空、翱翔的蒼鷹早就有著各種美妙的幻想。根據秦漢時期史書記載，兩千多年前，我國人民就發明了風箏，並且應用於軍事聯絡。春秋戰國時代，魯國匠人魯班，本名公輸般，首先開始研製能飛的木鳥；並且他從一種能劃破皮膚的帶齒的草葉得到啟示而發明了鋸子。據《杜陽雜編》記載，唐朝有個韓志和，「善雕木作鸞、鶴、鴉、鵲之狀，飲啄動靜與真無異，以關戾置於腹內，發之則凌雲奮飛，可高達三丈至一二百步外，始卻下。」西漢時期，有人用鳥的羽毛做成翅膀，從高台上飛下來，企圖模仿鳥的飛行。以上幾例，足以說明中國古代漢族勞動人民對鳥類的撲翼和飛行，進行了細致的觀察和研究，這也是最早的仿生設計活動之一。明代發明的一種火箭武器「神火飛鴉」，也反映了人們向鳥類借鑒的願望。
中國古代漢族勞動人民對水生動物——魚類的模仿也卓有成效。通過對水中生活的魚類的模仿，古人伐木鑿船，用木材做成魚形的船體，仿照魚的胸鰭和尾鰭製成雙槳和單櫓，由此取得水上運輸的自由。後來隨製作水平提高而出現的龍船，多少受到了不少動物外形的影響。古代水戰中使用的火箭武器 「火龍出水」，多少有點模仿動物的意思。以上事例說明中國古代漢族勞動人民早期的仿生設計活動，為開發我國光輝燦爛的古代文明，創造了非凡的業績。
外國的文明史上，大致也經歷了相似的過程。在包含了豐富生產知識的古希臘神話中，有人用羽毛和蠟做成翅膀，逃出迷宮；還有泰爾發明了鋸子，傳說這是從魚背骨和蛇的齶骨的形狀受到啟示而創造出來的。十五世紀時，德國的天文學家米勒製造了一隻鐵蒼蠅和一隻機械鷹，並進行了飛行表演。
一八ОΟ年左右，英國科學家、空氣動力學的創始人之一—凱利，模仿鱒魚和山鷸的紡錘形，找到阻力小的流線型結構。凱利還模仿鳥翅設計了一種機翼曲線，對航空技術的誕生起了很大的促進作用。同一時期，法國生理學家馬雷，對鳥的飛行進行了仔細的研究，在他的著作《動物的機器》一書中，介紹了鳥類的體重與翅膀面積的關系。德國人亥姆霍茲也從研究飛行動物中，發現飛行動物的體重與身體的線度的立方成正比。亥姆霍茲的研究指出了飛行物體身體大小的局限。人們通過對鳥類飛行器官的詳細研究和認真的模仿，根據鳥類飛行機構的原理，終於製造了能夠載人飛行的滑翔機。
後來，設計師又根據鶴的體態設計出了掘土機的懸臂，在一戰期間，人們從毒氣戰倖存的野豬身上中獲得啟示，模仿野豬的鼻子設計出了防毒面具。在海洋中浮沉靈活的潛水艇又是運用了哪些原理？雖然我們無據考察潛艇設計師在設計潛艇時是否請教了生物界，但是不難設想，設計師一定懂得魚鰾是魚類用來改變身體同水的比重，使之能在水中沉浮的重要器官。青蛙是水陸兩棲動物，體育工作者就是認真研究了青蛙在水中的運動姿勢，總結出一套既省力、又快速的游泳動作——蛙泳。另外，為潛水員製作的蹼，幾乎完全按照青蛙的後肢形狀做成，這就大大提高了潛水員在水中的活動能力。

㈦ 哪些服裝設計師善於使用新型材料

很多，例如設計師JasmineLinington使用一種由海藻和桉樹組成的織物，為時裝材料創造了可持續的替代品。2011年設計師IreneMarieSeelig把蘑菇製作成新型的人造皮革。
近些年，氣候的變化迫使設計師對自己生產的產品進行了反思，一部分人將海藻等藻類視為塑料和其他材料的可持續替代品。這種紡織品富含抗菌和抗氧化劑，對嬰兒的皮膚有益，因此被應用於嬰幼兒產品設計。同樣在生態友好型的創新道路上，素食蜘蛛絲製成的服裝在2019年脫穎而出。生物技術公司Spiber為TheNorthFace的日本分銷商Goldwin製作了第一件可用於商業的合成蜘蛛絲夾克。
Spiber從頭開始重建材料分子，著眼於微生物發酵作為生產蜘蛛絲蛋白的方法，在生產蜘蛛絲的DNA的基礎上創建自己的DNA，將其與微生物結合，在容器中喂養它們，以便它們能夠生產所需的蛋白質，然後將這些紗線織成紡織品。

㈧ 世界著名的仿生設計作品都有哪些

袋鼠、圓頂建築、