大自然启示录:从生物观察到仿生技术
拱墅区科学家进校园系列活动走进杭州市艮山中学
近日,一场主题为“大自然启示录:从生物观察到仿生技术”的科普讲座在杭州市艮山中学报告厅成功举办。本次活动特别邀请到了北航杭州创新研究院博士后郭占鹏博士,为同学们带来了一场充满科学魅力与创新思维的科普盛宴。
自然的智慧:从观察到创新
讲座伊始,郭博士以“自然界的灵感如何改变人类生活”为切入点,通过生动的案例和丰富的图片,带领同学们走进仿生学的奇妙世界。他从尼龙搭扣的发明谈起,讲述了科学家如何从苍耳子的钩刺结构中获得灵感,最终创造出广泛应用于生活和工业的实用技术。这一案例不仅让同学们感受到自然界的智慧,也激发了他们对科学探索的兴趣。
郭博士进一步阐述了仿生学的定义与研究过程:通过观察生物的形态、结构与功能,提取科学原理,并将其应用于技术创新。他以荷叶的超疏水特性为例,详细讲解了如何通过模仿荷叶表面的微结构,研发出防水材料,并将其应用于雨伞、汽车玻璃等日常用品中。此外,他还介绍了蝙蝠的回声定位如何启发雷达技术、壁虎的脚部结构如何催生新型攀爬材料等经典案例,展示了仿生学在航空、建筑、医疗等领域的广泛应用。
仿生学的未来:畅想无限可能
在讲座的后半部分,郭博士带领同学们展望了仿生学的未来。他提到,随着人工智能、机器人技术和生物材料科学的快速发展,仿生学正在成为推动科技创新的重要力量。例如,模仿昆虫复眼结构的全景相机、借鉴章鱼吸盘原理的柔性机器人、以及模仿鸟类飞行机制的新型无人机,这些技术正在逐步改变我们的生活方式。
互动环节中,郭博士鼓励同学们从日常生活中的自然现象中寻找灵感,提出自己的仿生创意。他提出的问题——“如何从蜘蛛网的结构中设计出更轻便的防弹衣?”——引发了热烈讨论,同学们踊跃发言,展现了对科学探索的热情与创造力。
“仿生学是一门连接自然与科技的桥梁学科,它教会我们如何从自然界汲取灵感,用科学的方式改变世界。”郭博士在讲座最后寄语同学们,“保持好奇心,用敏锐的观察力发现自然的奥秘,用创新的思维解决问题。希望你们在学科节中收获知识与灵感,点亮科学梦想。”(拱墅区科协)