Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Другие методич. материалы / От крыла бабочки к нанотехнологиям

От крыла бабочки к нанотехнологиям


До 7 декабря продлён приём заявок на
Международный конкурс "Мириады открытий"
(конкурс сразу по 24 предметам за один оргвзнос)

  • Физика

Поделитесь материалом с коллегами:


Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 2»










ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ

«От бабочки к новым материалам»





Выполнили: Городских Павел, 9 «А»,

Русаков Илья, 7 «А» класс


Руководитель: Тихонов Игорь Васильевич,

учитель физики, информатики.













г.Глазов, 2013 год










Содержание:

  1. Введение. Описание проблемы.

  2. Цели проекта.

  3. Суть решения.

3.1. Строение крыла бабочки.

3.2. Физические причина возникновения множества цветовых комбинаций на крыле бабочки.

3.3. Практические приложения, заимствованные человеком у бабочки.

  1. Предложенные методы и инструменты реализации.

  2. Планы и сроки реализации проекта.

  3. Литература и источники.

  4. Приложения.

3

5

6

6

9



15

17

19

20

21


















«Ум заключается не только в знании,


но и в умении прилагать знание на деле…»


(Аристотель).


Описание проблемы.

Россияне во все времена любили красиво и празднично одеваться, находя природные красители для окрашивания своих нарядов. По мере развития химической науки появились красители на анилиновой основе, получаемые промышленным способом, что позволило производить окрашивание тканей в промышленных масштабах.

hello_html_3944805b.pnghello_html_m724948d4.png

Нередко химические красители содержали очень вредные для здоровья человека соединения, например, соединения мышьяка, придающие материалам зелёный цвет, активно использовались для окрашивания обоев и тканей, что приводило к росту бытовых отравлений, резко увеличилось количество промышленных отходов, загрязняющих окружающую среду. Все эти проблемы заставили искать более экологически безопасные способы окрашивания тканей и материалов.

Биоценоз северных районов Удмуртии очень богато представлен разнообразными насекомыми. Особенно разнообразен мир бабочек. Передвигаясь по обочинам вдоль дорог, можно часто видеть бабочек, жуков, стрекоз, сбитых ударной волной, образовавшейся при движении машин. При этом часто попадаются хорошо сохранившиеся экземпляры на радость коллекционеру.

hello_html_m75d54f85.jpghello_html_m1f3d4641.jpghello_html_m52f3ed0d.jpg

Фотографии бабочек, сделанные нами, на основе коллекционного материала, собранного летом вдоль дорог.

hello_html_m78990b4a.jpg

Таким образом, можно собрать за лето и осень коллекцию, дающую представление о насекомых, населяющих север Удмуртии.

На первый взгляд эти красивые, переливающиеся всеми цветами радуги насекомые не играют никакой существенной роли в нашей повседневной жизни. Однако при более пристальном наблюдении за ними можно сделать вывод, что они являются опылителями растений, чем существенно влияют на урожайность полей и огородов, а также способствуют сохранению флоры наших полей и лесов.

Разнообразная окрашенность насекомых, способность их менять свою окраску, мимикрируя в зависимости от условий, в которых насекомое находится,

заставила нас задуматься над тем, каким образом насекомым, в частности бабочке, удаётся создавать невероятное количество цветовых оттенков и причудливых узоров. Думаем, что в основе лежат не столько химические, сколько физические процессы ( гипотеза проекта).












Цели проекта:


  • собрать натурный и исследовательский материал, провести опыты, объясняющие природу узоров, покрывающих поверхность крыльев бабочки;

  • показать на конкретном примере, как от совершенно обыденного явления можно перейти к рассмотрению сложных явлений природы и дальнейшему применению их на практике.




























Суть проблемы.

hello_html_30a86deb.png3.1. Строение крыла бабочки.


До недавнего времени химики считали, что окраска всех материалов, в том числе текстильных, зависит только от присутствия в них красителей и пигментов, способных поглощать какую-то часть лучей видимой части спектра и пропускать (если материалы прозрачны) или отражать (если они непрозрачны) остальные длины волн. Часть спектра, которую отражают материалы, наш глаз и воспринимает как цвет.

Благодаря исследованию бабочки, её способности создавать окраску поверхности своих крыльев, изменять её в зависимости от угла обзора крыла, произошла революция в текстильной промышленности.

Частички крыльев бабочек мы рассмотрели под микроскопом. Оказалось, что крылышки покрыты самыми разнообразными узорами и пигментными пятнами.

hello_html_2bf42382.jpg

Из книги Л. В. Каабака «Бабочки мира». Фото: А. Сочивко


Кроме того, занимаясь этим вопросом, мы нашли фотографии в Интернете, на которых увидели изображение чешуек, покрывающих поверхность крыла бабочек. Оказалось, что поверхность крыла бабочки покрыта невероятно большим количеством ничтожно малых, совершенно бесцветных, имеющих определённую структуру чешуек.

К сожалению, мы не располагали таким мощным орудием исследователя, как электронный микроскоп, который позволил бы увидеть более глубокие структуры строения крыла бабочки, а потому наши исследования касались только поверхностной окраски крыла бабочки.

Чешуйчатое строение у бабочек возникло в юрском периоде более 200 миллионов лет тому назад.

За долгий путь эволюции оно развилось до высокой степени совершенства, что позволяет чешуйкам выполнять столь разнообразные функции, служащие одной цели - сохранению жизни насекомого.

  1. hello_html_m6011ec6f.jpg

Рис. 1. Поверхность крыла бабочки под электронным микроскопом. Изображение: «Химия и жизнь».


Итак, крылья бабочек покрыты мельчайшими бесцветными чешуйками (то, что все называют пыльцой, но пыльца- это у цветочков, хоть бабочки и переносят пыльцу, но летать они и без неё могут, а без чешуек - нет).

Двухслойный покров чешуек:

  • увеличивает подъемную силу крыла в планирующем полете;

  • защищает бабочку от переохлаждения;

  • уменьшает шум и вибрацию при машущем полете;

  • поглощает эхолокационные сигналы летучих мышей.


Кроме того, чешуйки защищают крыло от повреждений (при ударе крыла о лист растения или о каплю смолы чешуйки отламываются, снижая силу удара и не давая крылу приклеиться к коре деревьев) и способствуют стеканию статического электричества.

Чешуйки служат для лучшего аэродинамического сцепления с воздушными потоками.

Для нас в данной работе особенно важно то, что в крыльях бабочки возникает тонкослойная интерференция.

hello_html_ma840fbc.jpg

http://fotki.yandex.ru/users/kiv17190176/view/42995


Выводы:


1. Чешуйки на крыльях бабочек – это продукт длительной эволюции развития, ЧЕЛОВЕКУ есть чему поучиться у маленькой и хрупкой БАБОЧКИ.

2. Природа ничего не создаёт просто так, а в каждое своё творение вкладывает глубокий смысл.

















hello_html_30a86deb.png3.2 Физические причина возникновения множества цветовых комбинаций на крыле бабочки.


Причиной множества цветовых комбинаций является интерференция (наложения световых волн), а также поглощение или отражение чешуйками отдельных цветов солнечного света.

В XVII веке, естествоиспытатель Роберт Гук, в своей книге «Micrographia», изложив свою теорию цветов, объяснил причину окраски тонких слоёв отражением света от их верхней и нижней границ. Фактически это было первое упоминание интерференции.

Вся красота достигается преломлением света на «пыльце», кроме отдельных пятен - это пигмент.

.

hello_html_5c7e9cc4.jpg

Рис.2. Изображение: «Химия и жизнь»


Крылья бабочек покрыты плотными рядами чешуек. Чешуйка с крыла морфиды (а) похожа на дерево с несколькими ярусами «ветвей», в которых и происходит интерференция. Единичная чешуйка моли семейства Urania (в) состоит из пяти слоев кутикулы, каждый из которых имеет толщину 400 нм и отделен от следующего воздушной прослойкой в 100 нм. Изображение: «Химия и жизнь»

Правильное объяснение структурной окраски впервые дал лорд Джон Уильям Стретт Рэлей в 1917 году. Он вывел формулу для выражения свойств отраженного света регулярных слоистых структур и утверждал, что окраска двойного кристалла, старого потрескавшегося стекла и покрова жучков и бабочек обусловлена не пигментами, а структурой этих материалов.

В крыльях бабочек возникает тонкослойная интерференция. Нижняя часть оптических чешуек пигментирована; пигмент не пропускает свет и тем самым придает большую яркость интерференционной окраске. Лучи света, проходя через прозрачные чешуйки на крыле, отражаются как от их внешних, так и от внутренних поверхностей.


hello_html_4438949e.jpg

Рис. 3. Интерференция в тонком слое. Изображение: «Химия и жизнь»


В результате два отражения как бы налагаются и усиливают друг друга (правда, возможен и обратный эффект, когда два отражения гасят друг друга).



hello_html_m6caac2fe.jpg


Рис. 4. Два вида интерференции. Изображение: «Химия и жизнь»

Фактически оба отраженных потока, от внешней и внутренней поверхностей пластины, складываются или вычитаются.

Явление дисперсии хорошо просматривается на фотографиях, полученных с поверхности лазерного диска под электронным микроскопом.

hello_html_m743d53de.jpghello_html_m7de89ce.jpgwww.netlore.ru


На первой фотографии отчётливо видно, что вся поверхность диска покрыта дорожками, напоминающими при значительном увеличении овраги на рельефе местности. Вторая фотография, выполненная в цвете, отчётливо показывает, что между дорожками располагаются области, напоминающие усечённые треугольные призмы. Из курса физики известно, что при падении на треугольную призму лучей света, возникает явление дисперсии – разложения света на его монохроматические составляющие (на лучи красного, оранжевого, жёлтого, зелёного, голубого, синего, фиолетового цвета). На фотографии можно видеть цвета из указанного спектра.

Нами были проделаны следующие опыты: поверхность лазерного диска была сначала облучена лучами газоразрядной лампы, а затем обычной лампой накаливания.

Были получены спектры, которые были сфотографированы.

hello_html_m466eba3.jpghello_html_622a8012.jpg

hello_html_m69b4eb79.jpghello_html_m2a24fd2e.jpg

При этом можно наблюдать очевидное различие, а именно: на верхнем снимке спектр имеет дискретную структуру, чёткие кольца, окрашенные в различные цвета, просматриваются границы, отделяющие одно кольцо от другого. На втором снимке спектр имеет непрерывную структуру, границ, как и самих колец отчётливо не видно. Отсюда можно сделать вывод, что лампы накаливания, испускающие лучи, близкие к солнечному свету, более комфортна человеческому глазу, чем газоразрядные лампы, хотя последние более экономичны.



Выводы:

В процессе постановки эксперимента мы убедились в том, что близко расположенные дорожки, покрывающие поверхность диска, порождают явления дисперсии и интерференции. Именно эти явления создают огромную цветовую гамму.


Поискав в Интернете, нашли фотографии планеты Меркурий. Оказалось, что такая невзрачная в чёрно – белом изображении, вся покрытая бесчисленным количеством больших и ничтожно малых кратеров, как оспинами, зато как она красива в солнечном освещении. Природа и здесь во всём могуществе демонстрирует такие физические явления как дисперсию и интерференцию, как средство создания бесчисленного множества цветовых оттенков. Никакая компьютерная техника никогда не сравнится с могуществом природы. Снова причиной дисперсии и интерференции является бесчисленное количество лунок, кратеров, покрывающих поверхность планеты.


hello_html_m624b3152.jpghello_html_2a32c23.jpg

www.solsys.ru.merk1.jpg www.co.uk


При определенной толщине крыла бабочки, в зависимости от его биологического материала, освещая крыло белым светом, можно увидеть только один цвет. В других случаях на крыльях и панцирях насекомых наблюдается весь спектр цветов, в том числе глубокий черный и белый, радужную окраску.

Систематические исследования перьев птиц, покровов насекомых, чешуи и кожи обитателей морей и океанов продолжаются до сих пор. Оказалось, что в животном мире существует три вида окраски: только структурная (бабочки Morplo), только пигментная (как у бабочки лимонницы) и структурная в сочетании с пигментной. Синий цвет крыльев часто создаётся структурной окраской, за счёт чешуек, но если к ним добавляется жёлтый пигмент, то появляется дополнительный зелёный цвет.

Если интерференция происходит не в одной пленке, а в многослойном пакете прозрачных пленок, то конструктивная интерференция усилится и окраска будет более интенсивной. Такие многослойные прозрачные конструкции встречаются в оперении птиц, в покровных тканях насекомых, в чешуйках обитателей морей и океанов. Окраска этих живых организмов бывает самых разных цветов, в том числе радужной и переливчатой. У птиц оптические системы формируются комбинацией пигмента меланина, белка кератина и воздуха, а у бабочек исходный материал — азотсодержащий полисахарид хитин и пигменты.

Простейший пример радужной окраски — это тонкая пленка масла, керосина и других органических соединений на воде или красочные мыльные пузыри. Окраски радужная и переливчатая отличаются от структурной тем, что их цвет и оттенок меняются в зависимости от угла зрения наблюдателя. Но физическая природа у них одинаковая.


hello_html_m4b1c5fae.jpghello_html_m17aaa849.jpg

http://fotki.yandex..ru/users/kiv17190176/view/42996


На фотографиях отчётливо видно, что окрашенность крыльев бабочки зависит от угла падения на них солнечных лучей.























hello_html_30a86deb.png3.3 Практические приложения, заимствованные человеком у бабочки.


Все вышеуказанные свойства находят себе применение в текстильной промышленности, когда удаётся без использования красителей, создавать различные цветовые гаммы.

До недавнего времени химики считали, что окраска всех материалов ( текстильных, строительных) зависит только от присутствия в них красителей и пигментов, способных поглощать какую-то часть лучей видимой части спектра и пропускать (если материалы прозрачны) или отражать (если они непрозрачны) остальные длины волн. Ту часть спектра, которую отражают материалы, наш глаз и воспринимает как цвет.

В авиационной промышленности наблюдения за полётом бабочек позволяют делать полёт летательных аппаратов более устойчивым.

В строительной индустрии при разработке многослойных теплоизоляционных материалов можно использовать модель крыла бабочки.

Оказалось, что природа уже многие миллионы лет может создавать окраску и без специальных окрашенных веществ - только за счёт упорядоченных структур очень маленьких размеров (наноразмеров).

Механизм окрашивания, в отличие от «химического», основан только на оптических принципах. Когда свет отражается от наноэлементов, имеющих вид решетки, кружева, бороздки, то, поскольку размеры этих элементов соизмеримы с длиной волны света, происходит интерференция, дифракция и рассеивание волн - в результате мы видим цвет. Такую окраску оптического происхождения назвали «структурной». Структурная окраска в живой природе существует примерно 500 миллионов лет.

Бабочки «выстраивают» на наружной поверхности своих крыльев тысячи и тысячи крохотных тонкослойных зеркал-чешуек, и каждое такое крохотное зеркальце отражает свет определенной длины волны. В результате возникает совершенно потрясающий эффект отражения необыкновенной яркости. Одна из версий наличия такой яркой окраски - привлечение самок.

Если обтрясти пыльцу с бабочки – насекомое будет травмировано.

Пыльца (чешуйки по-научному, а бабочки - чешуекрылые) бесцветна, а вся красота бабочкина достигается преломлением света на "пыльце", кроме отдельных пятен - это пигмент. Раскраска бабочкина - это её защита, то под какой - либо цветок маскируется, то на крыльях вдруг глаза появляются большущие. Тут-то хищник и испугается. Способность насекомых к мимикрии хорошо известна, активно изучается, делаются практические приложения.

Простейший пример радужной окраски — это тонкая пленка масла, керосина и других органических соединений на воде или красочные мыльные пузыри. Радужная и переливчатая окраски отличаются от структурной тем, что их цвет и оттенок меняются в зависимости от угла зрения наблюдателя. Но физическая природа у них одинаковая.

Исследовательская группа университета Калифорнии (Сан-Диего) в 2009 году получила новые полимерные материалы, изменяющие окраску под действием магнитного поля. Возможные области применения этой технологии — дисплеи, многократно используемая бумага со стирающимся текстом, защита ценных бумаг, экологически чистые пигменты, краски, косметика, чернила для печати.

Можно найти примеры случайной биомиметики в производстве текстиля. Так, определенная периодичность в структуре поверхности синтетических волокон приводит к интересным цветовым и тактильным эффектам. Такую ткань сделали в Японии — она называется «shingosen» (что буквально значит «новое синтетическое волокно» и созвучно названию известного сборника японской средневековой поэзии). Появились новые волокна с наноструктурированной геометрией поверхности. Специальная технология прядения, условия продавливания не только дают повышенную плотность волокон, но и формируют периодическую структуру на их поверхности. Такие волокна благодаря интерференции и рассеянию света ярко и радужно окрашены, как крылья бабочек. Кроме того, подобная структура поверхности улучшает смачиваемость синтетических волокон.

Текстильщики предлагают также «микрократерные» волокна, поверхность которых покрыта углублениями с диаметром несколько сот нанометров. Они хорошо рассеивают падающий свет, что углубляет окраску. Этот принцип в природе используют многие насекомые черного цвета.

Пока природа лучше, чем человек, справляется со многими задачами. Но человек понемногу учится делать все более сложные вещи, поэтому, может быть, завтра производство тканей цвета крыла тропической бабочки или морского перламутра станут рядовыми технологиями.














hello_html_30a86deb.png4. Предложенные методы и инструменты реализации.


В средствах массовой информации постоянно появляются сообщения об угрожающем положении в экологии. На территории Удмуртии имеется накопление огромных масс промышленных и бытовых отходов (около ста миллионов тонн).

К числу промышленных отходов относятся отходы органического и неорганического происхождения. Органические отходы могут быть переработаны в удобрения и вывезены на поля, либо сожжены, либо сами ликвидируются, разлагаясь естественным путём.

Другое дело неорганические отходы, которые практически не разлагаются и постоянно накапливаются. Например, стекло. Каждая фирма старается придать своей продукции привлекательный вид, поэтому производятся бутылки и стеклотара самых разнообразных форм, которые потом населению совершенно некуда сдать, и они попадают в отходы.

Залоговая стоимость стеклотары, которая входит в стоимость самой продукции делится между производителем и продавцом продукции. Населению достаются горы пустых бутылок и стеклотары на улицах, в общественных местах в виде мусора.

Можно, конечно, заставить производителей выпускать гостированную стеклотару, чтобы затем её собирать практически полностью, обеспечив приём стеклотары у населения, как это было во времена не столь отдалённые, но пока это, по - видимому, невозможно.

Хотя бы частично эту проблему можно решить, пустив стеклянные отходы на производство строительной товарной продукции.

Одним из таких видов продукции является стеклобетон.

В настоящее время наша строительная индустрия очень нуждается в дешёвых, качественных, энергосберегающих строительных материалах.

Развёртывание индивидуального строительства в массовых размерах невозможно без большого количества строительных материалов, отвечающих заявленным требованиям.

Стекло – это неорганическое соединение с очень высокими экологическими показателями. Стеклянная тара всегда относилась к таре высокой категории.

Известно о войнах строительных компаний на Западе, когда фирмы, производящие строительные материалы с применением алебастра, конфликтовали с компаниями, производящими строительные материалы на базе полимеров и новых химических составов и технологий, причём наличие асбеста в материалах увязывалось с ростом онкологических заболеваний, хотя известно, что алебастр – древнейший строительный материал.

Для производства бетона используются следующие компоненты:

  • песок;

  • цемент;

  • заполнители (щебень, гравий, шлак);

  • добавки;

  • вода.

В нашем городе предприятий чёрной металлургии нет, теплоэлектростанции и котельные переведены на природный газ.

Шлак образуется при сжигании твёрдых видов топлива. В основном это каменные угли, сланцы, но котельные в нашем городе с такими видами топлива не работают, а потому шлак , как строительный материал, встречающийся раньше повсеместно, стал дефицитным материалом.

Карьеров и горных выработок у нас тоже поблизости нет, поэтому доставка железнодорожным транспортом щебня и гравия значительно увеличивает стоимость этих компонентов, необходимых для производства бетона, и без того очень дорогих.

В то же время материалы, которые можно использовать в качестве заполнителя при производстве бетона, находятся буквально у нас под ногами.

Таким материалом может быть стекло, которое можно извлекать из мусора, а также обеспечив приём любой стеклопосуды (бутылки, банки, битое стекло, пузырьки).

В последнее время дачники и огородники увлекаются возведением на своих участках теплиц из полимерных материалов, при этом разбираются старые теплицы, использующие стеклянное покрытие. В местах сбора отходов скапливаются горы стекла, которое также можно использовать при производстве бетона, что уже и делают сметливые хозяева огородных участков, использующие битое стекло при заливке фундаментов своих дачных сооружений.

Зачем покупать дорогой гравий и, тем более, щебень, когда можно дробить стекло и добавлять его в раствор, а затем, возведя опалубку под фундамент, выполнить заливку.

В городском строительстве можно делать то же самое при производстве железобетонных плит. Стекло обладает очень низкой теплопроводностью, а, значит, плиты станут «теплее», а горы стеклянного мусора станут востребованным строительным материалом. Кроме того, стеклянной дроблёнкой можно покрывать поверхность железобетонных панелей в момент их затвердевания. Дом, построенный из таких панелей, под действием уличного освещения, фар автомобилей будет светиться всеми цветами радуги, что придаст городу в вечернее время более нарядный и праздничный вид.





hello_html_30a86deb.png5. Планы и сроки реализации проекта.


В мае 2010 года во время проведения муниципального конкурса «Лучшая инновационная идея, технология для применения в деятельности субъекта малого и среднего предпринимательства города Глазова» под руководством Заместителя Главы Администрации г.Глазова, начальника Управления экономики и развития города Т.Г.Гафиатуллина и директора городского фонда поддержки малого предпринимательства Н.А.Трегубова совместная работа учителя физики и информатики Тихонова Игоря Васильевича и ученика 8«А» класса Корепанова Сергея (МБОУ «СОШ№2» г. Глазов) « Стеклобетон» получила второе место в конкурсе и денежную премию:

Тихонов И.В. – 500 рублей, Корепанов Сергей – 1000 рублей.

Частные предприниматели, занимающиеся производством железобетонных изделий идею реализовали.























hello_html_30a86deb.pngЛитература.


  1. Г. Е. Кричевский. Химическая технология текстильных материалов. Москва, МГУ, 2001, 540 с.

  2. Структурная окраска. Герман Евсеевич Кричевский, профессор, доктор технических наук, «Химия и жизнь» №11, 2010.

  3. Л. В. Кабак, «Бабочки мира».

  4. Ожегов С.И., Шведова Н.Ю. Толковый словарь русского языка, М.: Азбуковник, 1999.

  5. А.М. Прохоров, Большой энциклопедический словарь, М., «Советская энциклолпедия», 1991.

  6. P. Jucusic, J. R. Sembles. Photonics structures in biology. Nature, 2003, т. 424, с. 852–855.

7. http://fotki.yandex.ru/users/kiv17190176/view/42995

8. http://fotki.yandex.ru/users/kiv17190176/view/42996

  1. fairy-tales.sunarodnye/irlandskie…babochka.htm


  1. fairy-tales.sunarodnye/nemeckie-skazki/228-tri-


  1. udmurt.infopdf/library/napolskikh…udmurtov.pdf

  2. www.netlore.ru

13. www.solsys.ru.merk1.jpg www.co.uk


















Приложение 1. Основные ключевые понятия.

Интерференция света – результат наложения волн с последующим усилением или ослаблением интенсивности света.

Дисперсия света – это разложение солнечного света, имеющего белый цвет, на семь цветов радуги (красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый).

Чешуйки - крылья бабочек покрыты мельчайшими чешуйками (то, что все называют пыльцой, пыльца - это у цветочков, хоть бабочки и переносят пыльцу, но летать они и без неё могут, а без чешуек - нет).

Пигмент – окрашенное вещество в организме, участвующее в его жизнедеятельности и придающее цвет коже, волосам, чешуе, цветам, листьям.

Биоценоз – совокупность растений, животных, и микроорганизмов, населяющих данный участок суши или водоёма и характеризующихся определёнными отношениями между собой и приспособленностью к условиям окружающей среды.

Эволюция – процесс постепенного непрерывного количественного изменения, подготавливающий качественные изменения; вообще развитие.

Бионика – раздел кибернетики, занимающийся изучением строения и жизнедеятельности организмов в целях постановки и решения новых инженерных задач.

Амплитуда – наибольшее отклонение колеблющейся по определённому закону величины от среднего значения.

Мимикрия – один из видов покровительственной окраски и формы, при которой насекомое, животное похожи на предметы окружающей среды, растения, на несъедобные растения или хищных животных.

Меланин – пигмент чёрного или коричневого цвета, широко распространены в растительных и животных тканях, определяют окраску кожных покровов ( волос, перьев, чешуи).

Кератин – белки, составляющие основу рогового слоя кожи, волос, перьев, ногтей.

Биомеханика – изучает механические свойства живых тканей, органов, организма в целом.












Приложение 2. Бабочка может быть очень грозной. Не сердите бабочку – без урожая останетесь.

Нашествие белых бабочек в Удмуртии

hello_html_3044f94d.png31 Май 2012 hello_html_6c9cdcff.pngadmin

 hello_html_5cdfbf9d.jpghello_html_m2801fede.jpg  В садах и огородах Удмуртии жители наблюдают массовое нашествие белых бабочек – Боярышницы. Боярышницы в большом количестве буквально облепляют кустарники и плодовые деревья.
Для информации :
Боярышница (Aporia crataegi), бабочка семейства белянок. Крылья в размахе до 65 мм, белые с чёрными жилками. Гусеница длиной до 45 мм, серовато-коричневая с полосками на спине. Распространена в умеренной и отчасти северной Евразии, в Северной Америке. Повреждает плодовые деревья. Бабочки вылетают в июне, яйца откладывают кучками по 30—150 штук на листья.

Гусеницы появляются в конце лета и скелетируют листья; зимуют на деревьях в гнёздах; весной расползаются из них и выедают почки, объедают листья, бутоны и цветки. Меры борьбы: сбор и сжигание зимних гнёзд; опрыскивание насаждений инсектицидами.

Хhello_html_m7bb9e37f.jpgочется надеяться, что причин для беспокойства нет, дело в том, что все массовые насекомые имеют “волну жизни”, и эти бабочки Боярышницы не исключение. Обычно, подобный пик длится около двух-трёх лет. И сейчас как раз мы наблюдаем этот пик «волны жизни» Боярышницы, массового размножения этого вида насекомых в Удмуртии.
Для лесного хозяйства Боярышница не опасна, как считают специалисты, потому что в основном бабочка питается листьями боярышника и черемухи, а когда питания на всех насекомых не хватает, это наблюдается как раз в годы массового размножения, то насекомые переключаются на культурные виды растений: кустарники, плодовые деревья и в частности на малину. Опасны гусеницы, а не сами бабочки Боярышницы.
Нашествие этих насекомых может угрожать урожаю плодовых культур. Бороться с этими вредителями можно попробовать народными способами: опрыскивать растения растворами табака, полыни или чеснока.











hello_html_30a86deb.pngЗаключение.

Природные технологии — самые совершенные. Повторить их трудно, но начиная с 60-х годов ХХ века совместные исследования биологов, зоологов, физиков, химиков, математиков начали давать результаты в теоретической и практической биомиметике. В области колористики также начались первые попытки имитации структурной окраски. Безусловно, такая технология имела бы свои преимущества. Во-первых, синтез красителей — это довольно энергоемкое и малоэкологичное производство. Во-вторых, структурная краска устойчива к свету в отличие от традиционной, которая практически всегда выцветает со временем. Но пока структурная окраска — это новая сложнейшая нанотехнология с кучей нерешённых проблем.

Возможно решению многих физических, технических вопросов поможет знание национальных традиций, а романтизм, одухотворённость, воспроизведённые в верованиях и преданиях давно ушедших поколений, придадут решениям столь ценимую коллекционерами и тонкими ценителями старины патину древности.

Именно в эпоху Возрождения создавались самые грандиозные шедевры, навеянные древней мифологией и библейскими образами, делались самые смелые открытия. Неспроста сейчас активно изучаются и предпринимаются попытки воссоздать и реконструировать по сохранившимся в древних манустриптах чертежам аппараты, активно применявшиеся людьми во времена Древнего Египта, Древней Греции и Рима.

Часто с удивлением делаем для себя открытие, что люди тех эпох были нисколько не глупее нас, а порой их ум был куда более изворотлив, так как работать и творить им приходилось в более скудную материальными средствами эпоху. Именно наши предки, к нашему удивлению, подсказывают нам новые решения текущих проблем, протягивая руку помощи из глубины эпох, хотя мы порой признавать этого не хотим.




57 вебинаров для учителей на разные темы
ПЕРЕЙТИ к бесплатному просмотру
(заказ свидетельства о просмотре - только до 11 декабря)

Автор
Дата добавления 24.02.2016
Раздел Физика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров222
Номер материала ДВ-480595
Получить свидетельство о публикации

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх