在人類科技的發(fā)展過(guò)程中,有時(shí)會(huì)參照動(dòng)物的身體結(jié)構(gòu)和功能原理進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,如此誕生的技術(shù)就被稱為仿生技術(shù)。
說(shuō)到仿生技術(shù),大多數(shù)人第一個(gè)想到的可能就是雷達(dá)和蝙蝠了,畢竟我們上學(xué)的時(shí)候都學(xué)過(guò)一篇文章《蝙蝠與雷達(dá)》。但事實(shí)真是如此嗎?發(fā)明雷達(dá)時(shí)真是以蝙蝠的回聲定位能力作為參考的嗎?要找到事情的真相,一點(diǎn)也不困難,我們先來(lái)看蝙蝠。人類發(fā)現(xiàn)蝙蝠擁有獨(dú)特的導(dǎo)航定位能力的確很早,在18世紀(jì),意大利生物學(xué)家斯巴蘭扎尼對(duì)蝙蝠產(chǎn)生了濃厚的興趣:這種夜行動(dòng)物是如何在漆黑的夜晚飛行,而不會(huì)撞上障礙物的呢?
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為了弄清楚這個(gè)問(wèn)題,斯巴蘭扎尼進(jìn)行了一系列的蝙蝠實(shí)驗(yàn)。
首先,他將蝙蝠關(guān)在一個(gè)漆黑沒(méi)有障礙物的房間中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)蝙蝠不會(huì)飛了。后來(lái),他又將蝙蝠的眼睛蒙上,關(guān)在一個(gè)有障礙物的房間,蝙蝠又可以自由飛行了。最后,斯巴蘭扎尼把蝙蝠的耳朵堵住,結(jié)果蝙蝠又失去了飛行的能力。于是斯巴蘭扎尼得出結(jié)論:蝙蝠是通過(guò)聽(tīng)覺(jué)進(jìn)行導(dǎo)航的。不過(guò),由于斯巴蘭扎尼的發(fā)現(xiàn)過(guò)于超前,沒(méi)有人相信,只贏得了一片嘲諷。
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一個(gè)多世紀(jì)以后,1938年美國(guó)哈佛大學(xué)的皮爾斯教授發(fā)明出了可以探測(cè)超聲波的設(shè)備,終于通過(guò)科學(xué)的手段證明了蝙蝠是通過(guò)發(fā)射超聲波進(jìn)行定位的。
又過(guò)了兩年之后,格里芬與高拉姆兩位博士又通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了蝙蝠是通過(guò)嘴來(lái)發(fā)射超聲波,而后通過(guò)耳朵接收反射回來(lái)的超聲波,從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航定位的。說(shuō)完了蝙蝠,接下來(lái)就該說(shuō)雷達(dá)了。雷達(dá)波本質(zhì)上就是一種電磁波,而電磁波是在1888年由物理學(xué)家赫茲發(fā)現(xiàn)的,隨后,無(wú)線電收音機(jī)等無(wú)線技術(shù)和設(shè)備便相應(yīng)出現(xiàn)了。
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1904年,德國(guó)工程師赫爾思麥爾發(fā)明了一種可以發(fā)射和接收電磁波的設(shè)備,并將其用于探測(cè)水上目標(biāo)。
1922年,美國(guó)海軍對(duì)電磁波發(fā)射和接收設(shè)備進(jìn)行了改良,將其安裝在了航道兩側(cè),用于探測(cè)來(lái)往船只,這已經(jīng)可以稱之為是一種早期的雷達(dá)了。1935年,瓦特正式研制出了一款可以探測(cè)飛機(jī)的雷達(dá),這款雷達(dá)能夠發(fā)射波長(zhǎng)為1.5厘米的微波,探測(cè)距離達(dá)到了80千米。
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現(xiàn)在,問(wèn)題的答案已經(jīng)顯而易見(jiàn)了。
即便是以瓦特發(fā)明的雷達(dá)來(lái)算,雷達(dá)的出現(xiàn)也是在1935年,而在3年之后,也就是1938年,哈佛大學(xué)的皮爾斯教授才證明了蝙蝠擁有發(fā)射超聲波的能力,所以說(shuō)雷達(dá)是參照蝙蝠發(fā)明的,完全就是一件不可能的事情。再者,蝙蝠的回聲定位能力和雷達(dá)的原理雖然表面上看很是相似,但本質(zhì)上卻完全不是一回事。從前面的內(nèi)容可以看出來(lái),蝙蝠發(fā)射的是超聲波,而雷達(dá)使用的是電磁波,這兩種波的本質(zhì)區(qū)別就在于一個(gè)需要介質(zhì),而另一個(gè)不需要。
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超聲波本質(zhì)上是一種聲波,它需要依靠介質(zhì)來(lái)進(jìn)行傳播,所以在真空環(huán)境之下就完全不能發(fā)揮作用。
但雷達(dá)波就不同了,它本質(zhì)上是一種電磁波,電磁波不需要借助于任何介質(zhì)便可以實(shí)現(xiàn)傳播,所以,即便是處于真空環(huán)境下,雷達(dá)依舊能夠正常工作。由此可見(jiàn),蝙蝠與雷達(dá)只是在表現(xiàn)形式上相似,而內(nèi)在原理完全不同,從這一點(diǎn)來(lái)看,說(shuō)參照蝙蝠發(fā)明雷達(dá)也是一種想當(dāng)然的說(shuō)法。最后我們可以得出結(jié)論,蝙蝠回聲定位能力的發(fā)現(xiàn)與雷達(dá)的發(fā)明完全是兩個(gè)沒(méi)有關(guān)聯(lián)的獨(dú)立事件。
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