植物园里,来自南美洲的王莲特别引人注意,其硕大的莲叶直径能达到近2米,有“水中花王”的美誉。
王莲叶不但大,结构也很特别:叶背密布粗壮的网状叶脉,构成坚固“骨架”,叶肉内侧分布着无数气室。因此,王莲叶虽不厚,浮力却很大,一张成熟叶片可承载20至30公斤的重量——一个三四岁的孩子可以安坐其上,开心玩耍。不过,王莲叶片尽管结构特别,仍十分薄嫩,我们只需用手指即可将其捅破。
1851年,在英国伦敦举办第一届世界博览会时,天才建筑师约瑟将王莲叶的独特构造巧妙融入到自己的设计里。最终,一座长1700英尺、高100英尺,以钢和玻璃为主要原料的“水晶宫”落成了,结构轻巧、跨度大、立柱少,宽敞明亮、灿烂夺目,堪称建筑史上一件经典的杰出作品,成为人类仿生学应用的经典案例。
无独有偶,热带的椰子树高大挺拔,叶片巨大,却不惧怕海边常见的狂风暴雨,叶片也很少折断。奥妙就在于叶片本身较轻,又有“之”字形的特殊形状,叶面呈现有规律的凹凸,故能承受较大压力。据此原理,法国于1965年在勃朗峰下的隧道入口建成了张臂式结构的保护顶棚。此外,生产和生活中常见的瓦楞纸板、波形板、石棉板等都是模拟这种特殊叶形的产物。
除此之外,人们模拟蝙蝠等动物的回声定位功能,研制出靠电磁波来发现目标并测定其位置的雷达等仿生学实例,在生活中可谓俯拾即是。大自然不但慷慨赋予了人类物质财富,还点燃了人类智慧的火花,堪称是最好的老师。
(本栏目由江苏省科普作家协会协办)