一、蜜蜂為什么選擇六邊形作為蜂巢結(jié)構(gòu)?
蜂巢結(jié)構(gòu)是蜂巢的基本結(jié)構(gòu),是由一個個正六角形單房、房口全朝下或朝向一邊、背對背對稱排列組合而成的一種結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)有著優(yōu)秀的幾何力學(xué)性能,因此在材料學(xué)科用有廣泛應(yīng)用。
科學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn),正六角形的建筑結(jié)構(gòu),密合度最高、所需材料最簡、可使用空間最大。因此,可容納數(shù)量高達上萬只的蜜蜂居住。
如果將整個蜂巢底部分為三個菱形截面,則每個銳角和每個鈍角的角度相等(銳角約為72°、鈍角約109°)。更令人驚奇的是,蜜蜂為了防止存蜜外流,每一個蜂巢的建筑,都是從中間向兩側(cè)水平展開;每個蜂房從內(nèi)室底部到開口處,都呈現(xiàn)13°的仰角。
擴展資料
蜂窩夾層結(jié)構(gòu)
在機能方面,與在鋼軌上可見的工字型斷面梁相似。即工字型斷面材料的兩凸緣與蒙皮對應(yīng)。承擔(dān)彎典應(yīng)力。工字型斷面材料的腹板與芯材對應(yīng)。專門承擔(dān)橫向剪切,每一個的作用都分得很清楚。
產(chǎn)生蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的構(gòu)思是在1920年。實際上用于航空機的輔助翼結(jié)構(gòu)上是1939年。以后。由于開發(fā)了金屬、非僉屬用粘接劑、焊接技術(shù)的進步以及FRP等輕質(zhì)材料的出現(xiàn),使蜂窩夾層結(jié)構(gòu)性能急速地得到了提高。
除作為航空機的主翼、機身操縱面等一次性結(jié)構(gòu)材料使用外,廣泛用于直升飛機的旋轉(zhuǎn)翼、滑翔機車輛、漁船、大型貯罐上等。
蜂窩夾層結(jié)構(gòu)具有極大的彎曲剛性。這是蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的第一個優(yōu)點。此外還有優(yōu)點,即:因為成為兩重結(jié)構(gòu),所以氣密性和隔熱性優(yōu)異;因為是粘接結(jié)構(gòu),所以表面可以做得很平滑;結(jié)構(gòu)衰減大,由沖擊而引起的破壞停留在局部,龜裂難以擴展、展等。
參考資料來源:百度百科-蜂窩結(jié)構(gòu)
因為六邊形的蜂房可以用最少的建筑材料獲得最大的使用空間
蜂窩是一座十分精密的建筑工程。蜜蜂建巢時,青壯年工蜂負責(zé)
分泌片狀新鮮蜂蠟,每片只有針頭大小。而另一些工蜂則負責(zé)將這些
蜂蠟仔細擺放到一定的位置,以形成豎直六面柱體。每一面蜂蠟隔墻
厚度不到0.1毫米,誤差只有0.002毫米。6面隔墻寬度完全相同,墻
之間的角度正好120度,形成一個完美的幾何圖形。使用最少的材料制作盡可能寬敞的空間。由此可見,如果蜂巢呈圓形或八角形,會出現(xiàn)空隙,如果是三角形或四角形,則面積會減小,所以在這些形狀中六角形是效率最好的。
這種六角形所排列而成的結(jié)構(gòu)叫做蜂窩結(jié)構(gòu)。因這種結(jié)構(gòu)非常堅固,故被應(yīng)用于飛機的羽翼以及人造衛(wèi)星的機壁。蜂巢內(nèi)外面的巢穴(叫做巢房)剛好一半相互錯開,相互組合六角形的邊交叉的點是內(nèi)側(cè)六角形的中心。這是為了提高強度,防止巢房底破裂。另外,從剖面圖可知,兩面的巢房方向都是朝上的
工蜂在巢房中哺育幼蟲,貯藏蜂蜜和花粉,蜂巢形成9~14度左右的角度,以防止蜂蜜流出。蜜蜂的生態(tài)和蜂巢的結(jié)構(gòu)真是讓人吃驚,可以說是自然界的鬼斧神工。可見,先不說仍不為人熟知的蜜蜂世界,僅從蜂巢來看,就可知在自然創(chuàng)造性方面人類智慧是遠不及它們的。蜜蜂作為具有優(yōu)良社會性的昆蟲,從比人類歷史更悠久的過去一直生存至今、繁衍生息,并為我們帶來了蜂蜜、蜂王漿、蜂膠、花粉以及蜂蠟等許許多多的恩惠。在新世紀初,在制作巢框的過程中,蜜蜂的創(chuàng)造性和不可思議之處讓我們陷入深思。
房孔是正六邊形,蜜蜂的身體基本上是圓柱形,蜂在房孔內(nèi)既不會有多余的空間又不感到擁擠。 而且,這樣是最解決材料的。
二、為什么蜜蜂所做的蜂巢六邊形比人類做的好?
網(wǎng)友見解:實根本不會建造六邊形蜂巢,它們只會搭建近乎圓柱形的“毛坯房”。當(dāng)工蜂用自身分泌的蜂蠟筑成圓柱形蜂巢后,會將其加熱造這樣的蜂巢所用的蜂蠟少,密蜂所做的工作到40攝氏度左右,使蜂蠟熔化,變得可以流動。在自然狀況下,蜂蠟會按照一些物理學(xué)與幾何學(xué)原理自動以最節(jié)省能量的方式成型,即剖面成六邊形。皮爾克說:“這一過程很容易模擬,讓薄薄的蜂蠟構(gòu)成的圓柱體彼此緊貼在一起,再加熱即可?!?/p>
網(wǎng)友見解:蜜蜂其實根本不會建造六邊形蜂巢,它們只會搭建近乎圓柱形的“毛坯房”。當(dāng)工蜂用自身分泌的蜂蠟筑成圓柱形蜂巢后,會將其加熱到40攝氏度左右,使蜂蠟熔化,變得可以流動。在自然狀況下,蜂蠟會按照一些物理學(xué)與幾何學(xué)原理自動以最節(jié)省能量的方式成型,即剖面成六邊形。皮爾克說:“這一過程很容易模擬,讓薄薄的蜂蠟構(gòu)成的圓柱體彼此緊貼在一起,再加熱即可。”
網(wǎng)友見解:正六邊形穩(wěn)定,容積大且節(jié)省材料.Bees
are
so
clever!
網(wǎng)友見解:其實蜜蜂不是故意這么做的,他們這么聰明?
他們原是要把蜂窩作成圓的,但各個圓之間的壓強使的它成為六邊形
網(wǎng)友見解:這是因為六邊形的蜂巢建筑面積最小而它的容積最大。
網(wǎng)友見解:我怎么覺得這是因為在正三角形、正方形、和正5、6邊行中,正六邊行容積最大?
網(wǎng)友見解:
建造這樣的蜂巢所用的蜂蠟少,密蜂所做的工作也較少,而且這樣的蜂巢穩(wěn)固,密封性好,風(fēng)吹不著,雨淋不到。
參考資料:
三、為什么中蜂巢門很多蠟碴?
1、蜂巢的成分
蜂巢的主要成分是蜂蠟。蜂蠟是約兩周齡工蜂蠟腺分泌出來的脂肪性物質(zhì)。蜜蜂吸取蜂蜜,經(jīng)過泌蠟器官--蠟腺的一系列變化而分泌出來的一-種液體,遇空氣變冷凝結(jié)成鱗片狀,再由這些鱗片聚合而成蜂蠟。蜂蠟在常溫下呈固體狀態(tài)。蜂蠟的顏色隨著蜂種、加工技術(shù)、蜜源及巢脾的新舊而不同。其主要成分有:酸類、游離脂肪酸、游離脂肪醇和碳水化合物。此外,還有類胡蘿卜素、維生素A、芳香物質(zhì)等。
2、蜂蠟的用途
在化妝品制造業(yè),許多美容用品中都含有蜂蠟,如洗浴液、口紅、胭脂等;在蠟燭加工業(yè)中,以蜂蠟為主要原料可以制造各種類型的蠟燭;在醫(yī)藥工業(yè)中,蜂蠟可用于制造牙科鑄造蠟、基托蠟、粘蠟、藥丸的外殼;在食品工業(yè)中可用作食品的涂料、包裝和外衣等;在農(nóng)業(yè)及畜牧業(yè)上可用作制造果樹接木蠟和害蟲粘著劑;在養(yǎng)蜂業(yè)上可制造巢礎(chǔ)、蠟碗。
3、蜂蠟可以吃嗎?
未經(jīng)加工的蜂蠟中含有微量的毒素,少量食用對身體并無大礙,但切勿過量食用。經(jīng)過加工之后的蜂蠟是- -味中藥,在醫(yī)生的囑咐下可以食用。
4、蜂巢蜜的正確吃法
取一塊蜂巢蜜,放到嘴里嚼,嚼到蜂蠟沒味的時候?qū)⒖谥械姆湎炘碌?,嚼的過程當(dāng)中吞掉一-些蜂蠟渣并無大礙。照此方式,每天三次,每次10g (蜂巢+蜂蜜),對鼻炎癥狀的緩解有極大的好處。