Bionics

仿生學(Bionics) 下

仿生學(Bionics) 下
臺中市雙十國中自然領域王淑卿教師

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$$(3)$$ 能量仿生:研究與模仿生物體內的生物發光、生物電bioelectricity(發電器官、神經器官、肌肉)、或肌肉直接將化學能轉換成機械能等能量轉換過程。

光合作用是植物利用葉綠體將太陽能轉化為醣類的天然分子機器,仿生科技製造奈米機器人仿生葉綠體,能直接吸收太陽能並轉化為糧食。生物細胞中有另種天然分子機器–粒線體,將食物中的能量藉由氧化作用而釋放出來。

製造奈米機器人仿生粒線體,用於研究衰老、衰老帶來的疾病如心臟病、糖尿病、關節炎、帕金森氏症等,或研究因運動產生的疲勞作為生物奈米醫學發展的基礎。

仿生學(Bionics) 中

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臺中市雙十國中自然領域王淑卿教師

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仿生學應用模擬、類比和模型的方法來理解生物系統的生理功能與原理,不必複製每個細節,而是以滿足人類需求的特定功能為主。

其研發製造過程主要有三個面向:生物模型、理論模型和實物模型。將研究的生物資料簡化後模仿人類需求的部分製作成生物模型作為原始模型,經由各種分析,例如數學分析後抽象化建立數學的理論模型,理論模型包括各種不同的模型如數學模型、物理化學模型、概念模型和知識模型等。再將理論模型創新轉化成工程技術可進行實驗的實物模型。在模仿自然界生物的仿生科技中,人類追求不斷創新並期望超越原有的生物功能。

仿生學(Bionics) 上

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臺中市雙十國中自然領域王淑卿教師

地球上各種生物經過數百萬甚至數十億年的演化,不斷適應環境變化而存活下來,其生存的獨特本領各有所長,大自然常是人類靈感的來源。人類研究自然界不同生物的特殊本領,藉由大自然啟發創新思維。

1958 年美國空軍部航空局召開全球第一次仿生會議,由史提爾(J. E. Steele)少校首先提出仿生學(bionics)一詞,是由拉丁文 bios(生命的)和 nic(具有…的性質)組合而成。所謂仿生學(或稱biomimics、biomimetics、bioinspiration)或稱仿生系統學(biomimicry),是一種是以生物系統的結構與功能為工程設計模型的人工系統科學,集合生命科學、物理學、材料科學、資訊科學、腦神經與認知科學、工程學、數學、力學及系統學等領域之統整科學。