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功能仿生建材閱讀答案
①自然界在億萬(wàn)年的演化過(guò)程中孕育了各種各樣的生物,每種生物都擁有神奇的特性和功能。通過(guò)研究、學(xué)習(xí)、模仿來(lái)復(fù)制和再某些生物的特性和功能,將極大的提高人類對(duì)自然的適應(yīng)和改造能力,產(chǎn)生巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。這樣,一門綜合性的學(xué)科——仿生學(xué)便應(yīng)運(yùn)而生了,F(xiàn)代仿生學(xué)已延伸到很多領(lǐng)域,建材仿生是其應(yīng)用領(lǐng)域之一。而功能仿生建材又是建材仿生的突出代表。
、谘兄乒δ芊律ú牡哪康氖鞘谷嗽斓牟牧暇哂谢蚰軌虿糠謱(shí)現(xiàn)高級(jí)動(dòng)物豐富的功能,如思維、感知等,也就是說(shuō)能夠研制出智能化材料。
③解剖學(xué)研究表明,動(dòng)物或人的皮是具有多功能結(jié)構(gòu)的典型智能生物材料之一,具有可彎曲變形、調(diào)節(jié)溫度、防水、阻止化學(xué)物質(zhì)和細(xì)菌進(jìn)入及自修復(fù)等功能的復(fù)雜層狀組織。人們從這里受到了啟發(fā),在一些高層建筑上,應(yīng)用恰當(dāng)?shù)难b飾材料,將風(fēng)、光等對(duì)建筑產(chǎn)生負(fù)面影響的能量,轉(zhuǎn)化為高層建筑環(huán)境所需能量的一部分,化害為利,變廢為寶,創(chuàng)造更富有活力的生存與行為環(huán)境,并滿足節(jié)能的要求。如比利時(shí)首都布魯塞爾馬蒂尼大廈的建筑師和工程師,模仿變色蜥蜴的皮膚對(duì)環(huán)境能做出反應(yīng)的特點(diǎn),在建筑界面外裝置一層遮陽(yáng)百葉作雙層皮,通風(fēng)管道置于雙層皮中。夏天可阻擋陽(yáng)光,減少冷氣負(fù)荷,冬天雙層皮又可用作日光采集器,加熱空氣預(yù)熱空調(diào)。這樣既達(dá)到了裝飾的目的,又達(dá)到了節(jié)能的目的。建筑物的防水材料一直是個(gè)難題,而人和動(dòng)物的皮膚具有很好的防水性能。汗液可以滲透出來(lái),外面的水卻透不進(jìn)去。這一巧妙功能,促使人們正在探索皮膚微觀結(jié)構(gòu)的奧秘,它將為解決建筑防水問(wèn)題開(kāi)辟新的途徑。
、芎扇~出污泥而不染,歷來(lái)為世人所稱贊,人們利用這種“荷葉效應(yīng)”,研制出各種自潔凈、防污漬材料和涂料,如自潔凈玻璃,還有利用自潔凈技術(shù)生產(chǎn)出的涂層涂覆在水龍頭、門窗等不會(huì)沾上手印及污漬等。
、菽壳敖ㄖ锼褂玫某兄夭牧现饕卿摬、木材、石材、混凝土以及鋼材和混凝土的組合材料,這些材料的彈性模量大,即剛度較大,在外力作用下的變形幾乎用肉眼看不出來(lái)。多數(shù)材料在接近極限荷載時(shí)發(fā)生突然破壞,使得人們無(wú)法進(jìn)行破壞前的預(yù)防。而生物體的功能之一就是能向外界傳達(dá)自身的異常狀態(tài)。例如人體,當(dāng)睡眠不足的時(shí)候,眼睛會(huì)充血;體內(nèi)被病菌感染時(shí),體溫會(huì)上升發(fā)燒等等,這些都是對(duì)自身的異常狀態(tài)向外傳遞信號(hào)。具有自我診斷、預(yù)告破壞功能的材料就是在這種思想的啟發(fā)下進(jìn)行研究的。
、薰δ芊律牧细痈呒(jí)的功能還有自我調(diào)節(jié)和自我修復(fù)功能。即材料能夠根據(jù)外部荷載的大小、形狀需求等,對(duì)自身的承載能力、變形性能等進(jìn)行自我調(diào)整,符合外部作用的需要,這種性能就是自我調(diào)節(jié)功能。自我修復(fù)功能是指材料本身具有類似于自然生物的自我生長(zhǎng)、新陳代謝的功能,對(duì)遭受破壞或傷害的部位能夠進(jìn)行自我修復(fù)、自愈再生,這樣建筑物的壽命可大大延長(zhǎng),安全性也會(huì)得到很大程度的增強(qiáng)。
⑦智能建材的探索和研究雖然還剛剛起步,但是隨著材料科學(xué)、電子技術(shù)以及自動(dòng)控制手段的不斷進(jìn)步,必將不斷取得新的進(jìn)展,未來(lái)的建筑及所用的材料將走向智能化。
。ㄟx自《百科知識(shí)》2006.4,有改動(dòng))
1. 從文中介紹看,功能仿生建材與常規(guī)建材相比,有哪些獨(dú)特的功能?(4分)
2. 請(qǐng)根據(jù)第①②的說(shuō)明,用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言說(shuō)說(shuō)什么是功能仿生建材?(3分)
3. 第③段中畫橫線句中的“這樣”,具體指代什么內(nèi)容?請(qǐng)用文中原句回答。(3分)
4. 第⑥段中畫橫線句中“還有”一詞使用欠當(dāng),請(qǐng)加以調(diào)整或修改,使該句能準(zhǔn)確表達(dá)出作者所要表達(dá)的意思。(2分)
改為:
5. 下列說(shuō)法符合原文意思的一項(xiàng)是( )(3分)
A. 建筑師和工程師部分采用仿生建材建成的布魯塞爾馬蒂爾大廈,體現(xiàn)出了一般大廈所不具備的節(jié)能優(yōu)勢(shì)。
B. 模仿人和其他動(dòng)物皮膚防水性能制造的智能化建材,較好地解決了一直困擾人們的建筑防水問(wèn)題。
C. 利用“荷葉效應(yīng)”研制出的自潔玻璃是我國(guó)制造生產(chǎn)功能仿生建材的成功范例。
D. 目前,材料科學(xué)、電子技術(shù)以及自動(dòng)控制手段相對(duì)滯后的發(fā)展現(xiàn)狀,影響和阻礙了功能仿生建材的探索與研究,但這種局面很快將得以改變。
6. 功能偏重建材只是仿生學(xué)運(yùn)用于建材研究與制造的一個(gè)方面。你能根據(jù)自己的理解、認(rèn)識(shí)或借助聯(lián)想和想像,另舉一類仿生建材或其他仿生的例子嗎?要求能簡(jiǎn)要敘述出仿生原理,表述力求準(zhǔn)確、完整。(4分)
答案:
1. 要點(diǎn):①能將作用于建筑物的負(fù)面影響的能量,轉(zhuǎn)化為建筑環(huán)境所需能量的一部分,化害為利,并滿足節(jié)能的要求。 ②具有獨(dú)特的防水性能。 ③具有自潔凈,防污漬功能。 ④具有自我診斷,預(yù)告遭受傷害或破壞的功能。 ⑤具有自我調(diào)節(jié),自我修復(fù)功能。(4分。答出其中四個(gè)要點(diǎn)即可得4分;以此為基礎(chǔ),每少答或答錯(cuò)一個(gè)要點(diǎn)扣1分)
2. 功能仿生建材就是人們通過(guò)研究、模仿生物體固有的特性、功能研制出來(lái)的,具有或部分能夠?qū)崿F(xiàn)高級(jí)生物功能的智能化建筑材料。(3分。按三個(gè)部分賦分:“人們通過(guò)研究、模仿生物體固有的特性、功能研制出來(lái)”1分;“具有或部分能夠?qū)崿F(xiàn)高級(jí)生物功能”1分;“智能化建筑材料”1分,意思對(duì)即可)
3. 在建筑界面外裝置一層遮陽(yáng)百葉作雙層皮,并將通風(fēng)管道置于雙層皮中。(3分。若答“在一些高層建筑上……并滿足節(jié)能要求”一句,得1分)
4. 功能仿生材料還有自我調(diào)節(jié)和自我修復(fù)等高級(jí)的功能(或“功能仿生建材更加高級(jí)的功能是自我調(diào)節(jié)和自我修復(fù)”。2分,調(diào)整或修改后仍不能準(zhǔn)確表達(dá)出作者所要表達(dá)的意思的不得分)
5. A(3分)
6. 示例:蝙蝠具有靠自身發(fā)射并接收超聲波分辨物體大小和方位的功能?蒲腥藛T通過(guò)研究、模仿蝙蝠的功能,研制出了早已廣泛應(yīng)用于軍事、科技領(lǐng)域的超聲波雷達(dá)。這種雷達(dá)能對(duì)相關(guān)固定物體進(jìn)行準(zhǔn)確定位,并能提供一定范圍內(nèi)空中移動(dòng)物體的有關(guān)信息。(4分。能敘述出仿生原理,2分;表述準(zhǔn)確、完整,2分)
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