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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于蜘蛛網(wǎng)仿生結(jié)構(gòu)的多功能誘捕器及新型捕蟲(chóng)法
- 來(lái)源：
- 第十一屆“挑戰(zhàn)杯”國(guó)賽作品
- 小類(lèi)：
- 生命科學(xué)
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作A類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 人造蜘蛛網(wǎng)誘捕器是一種能夠廣泛應(yīng)用于農(nóng)林業(yè)蟲(chóng)害防治和生活害蟲(chóng)捕殺的新型誘捕器。該誘捕器以蜘蛛網(wǎng)為仿生對(duì)象，試制出由4種不同功能的線、圈編織，并涂布由納米材料等5種原料配制的膠黏劑。人造蜘蛛網(wǎng)誘捕器創(chuàng)新了捕殺農(nóng)林害蟲(chóng)的新型誘捕器，并由此提出了人造蜘蛛網(wǎng)捕蟲(chóng)法，為捕殺各類(lèi)害蟲(chóng)提供了新方法和新途徑。
- 詳細(xì)介紹：
- 通過(guò)對(duì)組成蜘蛛網(wǎng)的牽引絲、框絲、放射絲、渦旋絲、蜘蛛絲粘附劑進(jìn)行仿生設(shè)計(jì)，試制出由4種不同功能的線、圈編織，并涂布由納米材料等5種膠黏劑原材料配制的人造蜘蛛絲粘附劑的人造蜘蛛網(wǎng)，創(chuàng)新了捕殺農(nóng)林害蟲(chóng)的新型多功能誘捕器：人造蜘蛛網(wǎng)誘捕器，以及捕殺害蟲(chóng)的新方法：人造蜘蛛網(wǎng)捕蟲(chóng)法。該方法首次應(yīng)用于捕殺松褐天牛(松材線蟲(chóng)病主要媒介昆蟲(chóng))，經(jīng)疫區(qū)誘捕實(shí)驗(yàn)表明：人造蜘蛛網(wǎng)誘捕器將傳統(tǒng)松褐天牛誘捕器的誘捕角度由有限水平方位擴(kuò)大到無(wú)限全方位，粘蟲(chóng)網(wǎng)（擋蟲(chóng)板）面積占誘捕器表面積的比例由63%擴(kuò)大到100%，制作成本降低84.07%～90.45%，日均誘捕松褐天牛數(shù)量提高0.2～0.815只。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 【目的】 探究捕殺害蟲(chóng)的新方法，切斷各類(lèi)蟲(chóng)害傳播的自然途徑 【思路】 1、研究松褐天牛的生物學(xué)特性，找準(zhǔn)誘捕松褐天牛的有利時(shí)機(jī):松褐天牛的卵、幼蟲(chóng)、蛹均隱避于樹(shù)皮內(nèi)，唯有成蟲(chóng)暴露在外，是捕捉的關(guān)鍵時(shí)期 2、研究傳統(tǒng)（松褐天牛）誘捕器的特點(diǎn)，探索誘捕松褐天牛的新思路:只要擴(kuò)大傳統(tǒng)誘捕器的誘捕角度、提高擋蟲(chóng)板面積占表面積的比率，就可提高松褐天牛誘捕率；降低誘捕器成本，則可提高誘捕器放置密度。因此，創(chuàng)新誘捕方法，擴(kuò)大誘捕器誘捕角度，提高擋蟲(chóng)板面積占誘捕器表面積的比率，降低誘捕器成本，是探究新型仿生蜘蛛網(wǎng)誘捕器的新思路 3、設(shè)計(jì)捕殺松褐天牛的新型誘捕器 4、通過(guò)更換誘芯，把人造蜘蛛網(wǎng)誘捕器設(shè)計(jì)成萬(wàn)能誘捕器，廣泛應(yīng)用于對(duì)農(nóng)林及各類(lèi)害蟲(chóng)的捕殺 【創(chuàng)新點(diǎn)】 1、探究了捕殺害蟲(chóng)的新方法——人造蜘蛛網(wǎng)捕蟲(chóng)法 2、研制了捕殺害蟲(chóng)的新型誘捕器——人造蜘蛛網(wǎng)誘捕器 3、為防治各種農(nóng)林及生活害蟲(chóng)提供了新方法、新器具 【技術(shù)關(guān)鍵】 根據(jù)昆蟲(chóng)行為學(xué)和仿生學(xué)原理，應(yīng)用化學(xué)吸附理論和膠黏劑技術(shù)，以蜘蛛為仿生對(duì)象，以蜘蛛網(wǎng)結(jié)構(gòu)為突破口，以蜘蛛絲粘附劑為研究重點(diǎn)，設(shè)計(jì)試制由人造蜘蛛絲編織并涂布人造蜘蛛絲粘附劑的人造蜘蛛網(wǎng)；在此基礎(chǔ)上，加上誘芯，組合為人造蜘蛛網(wǎng)誘捕器并進(jìn)行試驗(yàn)，并通過(guò)更換誘芯，計(jì)劃把人造蜘蛛網(wǎng)誘捕器設(shè)計(jì)成萬(wàn)能誘捕器，廣泛應(yīng)用于對(duì)農(nóng)林業(yè)及生活害蟲(chóng)的捕殺
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1、探究了捕殺害蟲(chóng)的新方法——人造蜘蛛網(wǎng)捕蟲(chóng)法，豐富了各類(lèi)害蟲(chóng)的捕殺方法，為害蟲(chóng)的防治提供了新途徑 2、研制了捕殺害蟲(chóng)的新型誘捕器——人造蜘蛛網(wǎng)誘捕器，與傳統(tǒng)誘捕器比較： ①捕角度由有限水平方位擴(kuò)大到無(wú)限全方位 ②粘蟲(chóng)網(wǎng)面積占誘捕器表面積的比例由63%擴(kuò)大到100% ③結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本降低84.07%～90.45% ④日均誘捕數(shù)量提高0.2～0.815只 3、符合成功的誘捕器具備的四個(gè)基本特征。 ①便于攜帶和安裝：誘捕器骨架經(jīng)緯圈可轉(zhuǎn)動(dòng)折疊，運(yùn)輸和安裝方便 ②價(jià)格低廉：適合大面積推廣 ③收集到的昆蟲(chóng)容易回收：直接用鑷子取下即可；若昆蟲(chóng)覆蓋較多，可直接取下仿生蜘蛛網(wǎng)（懸掛線上設(shè)置的一根繩子一拉即可） ④具有一定的使用期限：膠粘劑防水、抗氧化、防垂流，能夠在室外保持2-3個(gè)月
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2008上海市上汽教育杯大學(xué)生科技創(chuàng)新大賽 二等獎(jiǎng) 2008上海市大學(xué)生科技創(chuàng)業(yè)杯 三等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 暫無(wú)
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品、模型、現(xiàn)場(chǎng)演示、圖片
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 人造蜘蛛網(wǎng)誘捕器可通過(guò)更換引誘劑、調(diào)整人造蜘蛛網(wǎng)的網(wǎng)眼大小、篩選粘蟲(chóng)線（網(wǎng)）材料、研制人造蜘蛛絲粘附劑系列產(chǎn)品等一系列變化，誘捕多種害蟲(chóng)。推廣階段將進(jìn)一步探究蜘蛛網(wǎng)仿生誘捕器的多功能特點(diǎn)，研制“萬(wàn)能害蟲(chóng)誘捕器”。湖南省林業(yè)廳已向作者提出邀請(qǐng)進(jìn)行大規(guī)模實(shí)驗(yàn)；與江蘇省等重災(zāi)區(qū)林業(yè)部門(mén)的聯(lián)系正在進(jìn)行中。 該產(chǎn)品的應(yīng)用主要分為兩個(gè)方面 1、農(nóng)林害蟲(chóng)的捕殺（主）。我國(guó)林業(yè)蟲(chóng)害問(wèn)題不小，急需有效且廉價(jià)的誘捕器。人造蜘蛛網(wǎng)誘捕器適用于誘捕天牛等各類(lèi)農(nóng)林害蟲(chóng)，能夠給國(guó)土生態(tài)安全和各類(lèi)農(nóng)林業(yè)經(jīng)濟(jì)品種帶來(lái)有效保護(hù)。就松材線蟲(chóng)病而言，能減少直接和間接經(jīng)濟(jì)損失上千億元，為國(guó)家節(jié)約數(shù)億元防控經(jīng)費(fèi) 2、生活害蟲(chóng)的捕殺（次）。無(wú)論是城市還是農(nóng)村，各類(lèi)生活害蟲(chóng)如蚊、蠅等一直給人們帶來(lái)很大困擾。由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本降低90%以上，便于大面積推廣，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不僅節(jié)約了能源，還杜絕了安全隱患
同類(lèi)課題研究水平概述
- 人造蜘蛛網(wǎng)誘捕器的應(yīng)用主要分為兩個(gè)方面：捕殺農(nóng)林害蟲(chóng)（主）和捕殺生活害蟲(chóng)（次） 一、我國(guó)松材線蟲(chóng)病的防治措施和昆蟲(chóng)誘捕器研究情況（農(nóng)林害蟲(chóng)方面）： 松材線蟲(chóng)病是一種外來(lái)生物入侵，中國(guó)對(duì)該病的防治手段詳見(jiàn)附錄2；在松材線蟲(chóng)病等各類(lèi)農(nóng)林害蟲(chóng)的防治中，最主要的途徑就是設(shè)置誘捕器。現(xiàn)有的誘捕器主要分為以下幾種： 1、平板誘捕器：由一張涂有膠粘劑的硬紙板或其他材料制成，昆蟲(chóng)接觸后能夠被粘在板上無(wú)法逃脫。但該方法被動(dòng)，且誘捕角度、方位等均受很大限制，如，粘蠅板、捕鼠膠等 2、黑光燈誘捕器：黑光燈誘捕器利用了大部分昆蟲(chóng)對(duì)一定波長(zhǎng)光線敏感的特性，吸引各類(lèi)農(nóng)林害蟲(chóng)，由黑光燈管及其配件，防雨罩、擋蟲(chóng)板組合而成，有些燈下放置盛有殺蟲(chóng)藥劑的收集器，有些則帶有電網(wǎng)。但該誘捕方式不具有特異性，且成本較大，開(kāi)關(guān)燈時(shí)間需要嚴(yán)格控制；黑光燈需要的管理和維護(hù)，防止電路失修、燈管損壞、集蟲(chóng)箱毒劑漏散等情況的發(fā)生，以免對(duì)人畜造成觸電、中毒等事故。目前應(yīng)用較多的有黑光誘蟲(chóng)燈等 3、傳統(tǒng)的昆蟲(chóng)誘捕器。我國(guó)傳統(tǒng)昆蟲(chóng)誘捕器為漏斗形，上面為一傘形罩，罩下為擋蟲(chóng)板，板中間為誘芯，下面為一漏斗，漏斗底部為一盛清水的容器，收集誘引來(lái)的昆蟲(chóng)。由于傳統(tǒng)誘捕器具有一定的誘捕效果，自上世紀(jì)末發(fā)明以來(lái)，已廣泛應(yīng)用于捕殺各種類(lèi)型的害蟲(chóng)。但傳統(tǒng)的昆蟲(chóng)誘捕器的誘捕角度不大，上下方向完全封閉，從上、下方向飛往誘捕器的昆蟲(chóng)一般不能被誘捕，且檔蟲(chóng)板面積僅占誘捕器表面積的63%；傳統(tǒng)誘捕器成本較高(80元/臺(tái))，實(shí)際設(shè)置密度遠(yuǎn)達(dá)不到9～16臺(tái)/公頃的設(shè)計(jì)要求。如，松褐天牛和蕭氏松莖象誘捕器。 二、國(guó)內(nèi)外捕蚊滅蚊工具的研究進(jìn)展（生活害蟲(chóng)方面）： 當(dāng)前最普遍的滅蚊工具為各類(lèi)蚊香，最先進(jìn)的滅蚊工具為美國(guó)軍事部門(mén)研發(fā)的光觸媒滅蚊器。光觸媒滅蚊器工作時(shí)能產(chǎn)生蚊子喜歡的光線、熱量、二氧化碳、水蒸氣、流動(dòng)的空氣，摸擬人體呼吸引誘蚊子，一旦蚊子靠近，就會(huì)被一個(gè)類(lèi)似吸塵器的東西吸進(jìn)去風(fēng)干而死。但目前市場(chǎng)上的光觸媒捕蚊器仍然存在著一系列問(wèn)題：捕蚊的角度有限、存在一定的安全隱患、成本較高(每臺(tái)售價(jià)300元)，無(wú)法被廣大城鎮(zhèn)居民接受 人造蜘蛛網(wǎng)捕蚊器將改變光觸媒滅蚊器以往的捕蚊方式，改氣流吸入為粘殺，不僅擴(kuò)大了誘捕角度，還簡(jiǎn)化了誘捕器構(gòu)造，去掉一些耗功率大的結(jié)構(gòu)（如風(fēng)扇等），不僅降低了成本，便于推廣，還節(jié)約了能源。
