你好,警察奇妙的生物“建筑师”第一首诗聆听
第16版:科技生活·巴渝文学
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你好,警察
奇妙的生物“建筑师”
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2021 年 01 月 19 日 星期 放大 缩小 默认  
科普文学

奇妙的生物“建筑师”

冒建国

  当你进入生物界的秘密王国时,将会在这个生机勃勃的世界里发现许许多多巧夺天工的“建筑物”,这些具有惊人建筑技术的“设计师”不是我们人类,而是那些千姿百态、别具一格的奇妙“生物”。

  蜜蜂是生物界著名的“建筑师”,它们一昼夜就能用蜂蜡造出几千间“房子”。蜂房的结构由数万个平行排列的六角形棱柱组成,而且每间的底边三个平面的锐角都为70度32秒,体积差不多都是0.25厘米,壁厚严格控制在0.073到正负0.002毫米之间。这样就能用最少的材料建造容量最大的容器,并以单薄的结构获得最大的强度。蜂窝的这种结构,启示人们模拟其特点,研制成了“蜂窝结构材料”。这种材料重量轻,强度和刚度大,隔热和隔音性能好,现在已广泛应用于飞机、火箭制造和在建工程之中。

  贝壳、乌龟壳等具有弯曲的表面虽薄,但却有极好的耐压能力。这种结构也被广泛地应用于建设工程上。如北京火车站房顶就采用这种薄壳建筑。

  海狸是一种水陆两栖兽类。它们的“家”修筑在湖岸或河岸边,这些圆屋顶的小房修得非常坚固,墙壁有近1米厚,用粘泥修饰。每座小房分为二三层,上层比较干燥,作为卧室;下层在水下,作为仓库,堆积粮食、树皮或木柴。小房有两个出口,一个通往陆地,一个通往水下。令人惊奇的是,海狸为了控制需要的水位,还在靠河处筑起几座坚固的堤坝。建坝时,总是选择河流狭窄、就地取材(木料、石子)的地方为坝址。海狸所建造的堤坝,正是人类建造巨大拦河坝的雏形,给水利科学技术的发展提供了有益的启示。

  羽茅草和禾本科植物的长叶子,往往要卷成筒形,香蒲植物叶子则构成螺旋状,以弯曲的表面来增加其自身强度和稳定性,以抵抗外力作用免使叶子折断。人们模仿这种外形设计了筒形叶桥,既省材料又牢固。

  热带植物王莲,其叶背有许多粗大的叶脉构成骨架,并间以镰刀形横膈。叶子里的气室使之稳定地浮于水面,即使让一个四五岁的孩子坐在上面也不会下沉。100多年前,一位花匠据此设计了一种薄膜结构,用钢、玻璃建了一座“水晶宫”。它结构轻巧,为现代关节结构和预制结构建筑的先驱。有人还根据王莲叶子的特性修建了叶式浮桥。

  植物在风力作用下发生变形,如山顶云杉常受狂风袭击,底部即可渐渐增大,树干成圆雏形。人们受此启示,把电视塔建成圆锥形,即使在风速80米/秒的山顶上它也不至于毁坏。车前子的叶子呈螺旋状排列,其角度为137度30分28秒,这使它的每片叶子都能得到阳光照射。建筑设计师依托此原理,设计了一种呈螺旋状排列的13层楼房,使每间房屋都能得到充足的阳光。

  随着我国科学技术的不断发展壮大,越来越多的生物独特现象,正在不断被人们运用在新型科技领域的生产与生活中,为人类创造出更多出类拔萃、实用新颖的科技产品打下了可靠基础。

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