《功能仿生建材》閱讀訓(xùn)練（附答案）
功能仿生建材
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)制和再造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。現(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。
②研制功能仿生建材的目的是使人造的材料具有或能夠部分實(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。
④荷葉出污泥而不染，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。
⑤目前建筑物所使用的承重材料主要是鋼材、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。
⑥功能仿生材料更加高級(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。
（選自《百科知識(shí)》2006.4，有改動(dòng)）
16. 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）
17. 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)
18. 第③段中畫(huà)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）
19. 第⑥段中畫(huà)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）
20. 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。
21. 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）
【參考答案】
16. 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）
17. 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）
18. 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）
19. 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）
20. A（3分）
21. 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。科研人員通過(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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