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由于数百万年的进化和自然选择 ， 自然有机体拥有高度优化和专门化的系统 ， 它们高度适应各自的环境 。 动物界的感觉系统通常具有具有高信噪比的小型生物传感器 ， 可以过滤掉不必要的噪声 ， 同时增强来自周围环境的有用信息 。 例如 ， 在海洋动物身上发现的感觉器官在它们的生存流体动力学中发挥着关键作用 ， 帮助它们逃离捕食者和捕捉猎物 。
【?由于数百万年的进化和自然选择，自然有机体拥有高度优化和专门化的系统】诸如鱼类的侧线、鳍足类动物中的胡须和鳄鱼中的圆顶压力感受器等器官依靠机械感受原理将其环境中的微小流动扰动转换并放大到有意义的信号 。 对生物传感器的结构、材料、工作原理和功能的研究可以作为高性能仿生设备优化设计的理想模型来激发科学和技术的新思想 。 鳍足类动物以其精确的猎物追踪能力而闻名 。 它们由三个科组成 ， 即海狗和海狮、海象和 真海豹或无耳海豹 。
进化过程确保鳍状肢的解剖结构逐渐适应其海洋环境 。 比如鳍足类的身体已经进化成流线型和球形；前者使其在游泳过程中能够减少阻力 ， 而后者则降低了其身体的表面积与体积之比 ， 以最大限度地减少对水的热量损失 。 然而 ， 在科学界引起最大关注的鳍状肢解剖学方面是它的触须 ， 其功能是检测和解释触觉和流动刺激的感觉器官 ， 并且已知起着重要作用 。 鳍足类生存流体动力学中的作用 。 鳍足类动物卓越的猎物追踪能力部分归因于其晶须阵列的超灵敏流量传感特性 ， 这得益于晶须的高神经支配和独特
的几何形状 。 特别是属于蝶科家族的鳍足类动物的胡须 ， 例如海豹、灰海豹、环斑海豹和斑海豹 ， 展示了一个三维的“波浪”几何形状 ， 该几何形状被认为可以通过最小化涡激振动来提高晶须流量传感器的SNR 。 这种形式-功能关系对仿生设计具有明显的意义 ， 例如在流量传感应用和水下抗振结构 ， 因此在过去十年中受到科学和工程界的极大关注 。 必须注意的是 ， 由于波浪状的胡须几何形状仅由来自phic
id家族的一些海豹物种展示 ， 因此除非另有说明 ， 否则通用术语“海豹”将用于指代蝶科 。 海豹在水下低能见度条件下的生存能力长期以来一直引起生物学家的兴趣 。 例如 ， 令人着迷的是 ， 文献中曾报道过失明但健康的海豹 ， 例如海豹 。 在格特鲁德岛和赛马湖 ， 表明海豹不一定需要依靠视觉来寻找猎物 。 由于已知海豹胡须可用作敏感的振动触觉传感器 ， 雷诺夫早在1979年就假设海豹可以使用它们的胡须来
捕猎鱼类 ， 因为在水等不可压缩介质中近场扰动很容易产生位移波并激发晶须；换句话说 ， 胡须不需要与刺激物接触就能在水下感受到它的影响 。 雷诺夫通过改变两个变量的值来研究海豹在受控环境中寻找活鳟鱼：水中的能见度和胡须的可用性 ， 总共进行了四个实验状况 。 尽管海豹即使在胡须被切断的情况下也能始终如一地定位鳟鱼 ， 但在清澈和浑浊的水条件下 ， 雷诺夫观察到胡须被剪断的海豹需要更长的时间
才能捕捉到鳟鱼 。 德恩哈特等人进行了第一次系统研究 ， 测量晶须检测水下微小流动干扰的能力 。 训练海豹来指示何时感知到由位于水下可调节距离的振荡球体产生的受控流动刺激 。 这是同类实验中的第一个 ， 因为之前的数据仅通过在空气中触觉刺激的胡须获得 。 即使消除了视觉和听觉提示 ， 海豹也会对非常低的流速做出反应 。 另一方面 ， 当密封件装有金属丝网以阻止其胡须运动时 ， 它不再对流动刺激作出反应 。
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