金蛇迎春,蛇年即将到来。但你知道吗,看似威风八面的蛇竟然是个“睁眼瞎”。
由于它们的眼睛结构比较简单,没有能活动的眼睑,眼睛不能闭合。而且蛇的晶状体近似于球形,不能改变曲率来聚焦物体,这使得它们看远处物体的能力十分有限。既然眼睛不好使,蛇是如何捕捉到猎物的呢?原来,它们有一项神奇的能力——热感功能。
一些蛇类拥有特殊的热感应坑,也称为颊窝或唇部坑。这些热感应坑内部有类似天线的结构,位于通风的空腔中,当附近有温暖的物体时,能向蛇的大脑发送信号,使蛇可以感知温血动物发出的红外线,其可感知的热波长范围一般为10-30微米。
人们通过研究蛇的热感应坑结构和工作原理,学习蛇的红外热感知能力,开发出了更灵敏、更高效的红外传感器。红外传感器可以在更远距离、更复杂环境中检测到目标物体的热辐射,常应用于安防、军事、工业等领域。借鉴仿生学技术,人们研制出了先进的红外成像设备,这些设备能捕捉并显示物体表面的红外辐射,形成热图像,广泛应用于医疗诊断、军事侦察、夜间监控及工业检测等方面。
“响尾蛇”导弹可以说是红外制导技术在军事装备上发挥作用的典型案例。科学家根据蛇的热感功能,设计制造出了采用红外制导技术的“响尾蛇”导弹。它是西方使用最广的空空导弹,除美国以外还被20多个国家采用,产量超过11万枚,其中约1%已用于实战,包括越南战争和海湾战争,是全世界第一款有击落飞机记录的空空导弹。
除了红外制导之外,红外通信技术以其方便快捷的优势也被广泛采用。红外通信技术使用红外辐射的平行光束作为载波,其强度受发送信息的调制,具有较好的方向性。红外通信最早、最典型的应用,是用它来接通或关闭电子设备、转换电视频道。红外通信的距离只有几十米,但是它的设备装备起来相对容易,价格低廉,不需要麻烦的电缆连接,而且无论发射机位于何处都可以传送数据信息,并且比有线通信更容易实现保密,更具备安全性。由于通信距离近,所以它几乎不存在被干扰的问题,对环境的要求也不高。因此,利用上述优势,红外通信可用于边防哨所之间的保密通信。
(作者单位:武警河北总队)
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