礦物質(zhì)提取裝置

　　各種生物在進(jìn)化過程中，形成了極其精確和完善的機(jī)制，獲得了適應(yīng)大自然環(huán)境變化的強(qiáng)大能力。在神奇的大自然中，許多生物都具有許多卓有成效的本領(lǐng)，也顯示出比迄今任何人造機(jī)械都優(yōu)越的特性或功能。蘭州市第十四中學(xué)創(chuàng)意小組的同學(xué)們就致力于在現(xiàn)實(shí)中去發(fā)現(xiàn)這些“本領(lǐng)”，并且構(gòu)思利用生物功能來實(shí)現(xiàn)生物與工程技術(shù)的結(jié)合，在為人類預(yù)防險(xiǎn)情、治理環(huán)境、節(jié)約能源和改進(jìn)礦物質(zhì)提取方法上，讓仿生機(jī)器人更好地為人類服務(wù)。
　　生物的行為與天氣的變化有一定關(guān)系。我們熟知的水母，是一種古老的腔腸動(dòng)物，這種低等動(dòng)物有預(yù)測風(fēng)暴的本能，每當(dāng)風(fēng)暴來臨前，它就游向大海深處避難去了。在藍(lán)色的海洋上，由空氣和波浪摩擦而產(chǎn)生的次聲波 (頻率為每秒8～13次)，總是風(fēng)暴來臨的前奏曲。這種次聲波人耳無法聽到，小小的水母卻很敏感。創(chuàng)意小組利用這種功能設(shè)計(jì)了水母耳風(fēng)暴預(yù)測儀，水母耳朵的共振腔里長著一個(gè)細(xì)柄，柄上有個(gè)小球，球內(nèi)有塊小小的聽石，當(dāng)風(fēng)暴前的次聲波沖擊水母耳中的聽石時(shí)，水母就聽到了正在來臨的風(fēng)暴的隆隆聲，就預(yù)示著風(fēng)暴即將來臨，為人類提前預(yù)報(bào)險(xiǎn)情。
　　在陸地資源日益枯竭的情況下，豐富的海洋資源和海洋為人類的物質(zhì)文明帶來了廣闊的前景。人們在對海洋進(jìn)行不同程度、不同規(guī)模開發(fā)的同時(shí)，也一直將海洋視作廢棄物傾倒或排放的場所。據(jù)統(tǒng)計(jì)，海洋垃圾中的80%以上是塑料，這些垃圾通過潮汐作用大量漂浮到海岸邊，并且人們的生活垃圾也容易通過河水流向海岸，損害海洋和沿岸地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，但海岸的垃圾并不好清理。創(chuàng)意小組的同學(xué)們?yōu)榱烁玫乇Ｗo(hù)海岸環(huán)境，根據(jù)捕蠅草和螞蟻設(shè)計(jì)了環(huán)保小精靈，這種裝置可以在海岸尋找識別垃圾，并將其裝入自身攜帶的垃圾桶中，當(dāng)達(dá)到一定量時(shí)，就運(yùn)往垃圾回收處理中心進(jìn)行垃圾分類和無害化處理。
　　當(dāng)滿載貨物的遠(yuǎn)洋貨輪到達(dá)海岸時(shí)，常常見到大型貨物吊裝裝置吊裝貨物，這種裝置使用的能量為電能，而創(chuàng)意小組的同學(xué)們設(shè)計(jì)出的魚鰾起重裝置，則根據(jù)魚鰾產(chǎn)生的浮力，來不斷抵消吊裝貨物的重力進(jìn)行吊裝，從而達(dá)到了節(jié)約能源的目的。
　　海水中富含多種礦物質(zhì)，被稱作“藍(lán)色的寶庫”。如何提取這些礦物質(zhì)加以利用呢？創(chuàng)意小組的同學(xué)們從植物的蒸騰作用中找到了靈感。他們利用了植物蒸騰作用中對水分的吸收，又由于礦物質(zhì)鹽類（無機(jī)鹽）溶于水中被植物吸收和在體內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，通過類似半透膜的結(jié)構(gòu)對物質(zhì)選擇性過濾，將吸入的礦質(zhì)鹽類在一定的裝置中進(jìn)行攔截，達(dá)到一定量時(shí)，再輸送至陸地上的礦物分選中心進(jìn)行進(jìn)一步的加工。同學(xué)們設(shè)計(jì)的礦物提取裝置正是對植物的這種功能進(jìn)行了仿生。