基本信息
- 项目名称：
- 基于蜘蛛网仿生结构的多功能诱捕器及新型捕虫法
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 人造蜘蛛网诱捕器是一种能够广泛应用于农林业虫害防治和生活害虫捕杀的新型诱捕器。该诱捕器以蜘蛛网为仿生对象，试制出由4种不同功能的线、圈编织，并涂布由纳米材料等5种原料配制的胶黏剂。人造蜘蛛网诱捕器创新了捕杀农林害虫的新型诱捕器，并由此提出了人造蜘蛛网捕虫法，为捕杀各类害虫提供了新方法和新途径。
- 详细介绍：
- 通过对组成蜘蛛网的牵引丝、框丝、放射丝、涡旋丝、蜘蛛丝粘附剂进行仿生设计，试制出由4种不同功能的线、圈编织，并涂布由纳米材料等5种胶黏剂原材料配制的人造蜘蛛丝粘附剂的人造蜘蛛网，创新了捕杀农林害虫的新型多功能诱捕器：人造蜘蛛网诱捕器，以及捕杀害虫的新方法：人造蜘蛛网捕虫法。该方法首次应用于捕杀松褐天牛(松材线虫病主要媒介昆虫)，经疫区诱捕实验表明：人造蜘蛛网诱捕器将传统松褐天牛诱捕器的诱捕角度由有限水平方位扩大到无限全方位，粘虫网（挡虫板）面积占诱捕器表面积的比例由63%扩大到100%，制作成本降低84.07%～90.45%，日均诱捕松褐天牛数量提高0.2～0.815只。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 【目的】 探究捕杀害虫的新方法，切断各类虫害传播的自然途径 【思路】 1、研究松褐天牛的生物学特性，找准诱捕松褐天牛的有利时机:松褐天牛的卵、幼虫、蛹均隐避于树皮内，唯有成虫暴露在外，是捕捉的关键时期 2、研究传统（松褐天牛）诱捕器的特点，探索诱捕松褐天牛的新思路:只要扩大传统诱捕器的诱捕角度、提高挡虫板面积占表面积的比率，就可提高松褐天牛诱捕率；降低诱捕器成本，则可提高诱捕器放置密度。因此，创新诱捕方法，扩大诱捕器诱捕角度，提高挡虫板面积占诱捕器表面积的比率，降低诱捕器成本，是探究新型仿生蜘蛛网诱捕器的新思路 3、设计捕杀松褐天牛的新型诱捕器 4、通过更换诱芯，把人造蜘蛛网诱捕器设计成万能诱捕器，广泛应用于对农林及各类害虫的捕杀 【创新点】 1、探究了捕杀害虫的新方法——人造蜘蛛网捕虫法 2、研制了捕杀害虫的新型诱捕器——人造蜘蛛网诱捕器 3、为防治各种农林及生活害虫提供了新方法、新器具 【技术关键】 根据昆虫行为学和仿生学原理，应用化学吸附理论和胶黏剂技术，以蜘蛛为仿生对象，以蜘蛛网结构为突破口，以蜘蛛丝粘附剂为研究重点，设计试制由人造蜘蛛丝编织并涂布人造蜘蛛丝粘附剂的人造蜘蛛网；在此基础上，加上诱芯，组合为人造蜘蛛网诱捕器并进行试验，并通过更换诱芯，计划把人造蜘蛛网诱捕器设计成万能诱捕器，广泛应用于对农林业及生活害虫的捕杀
科学性、先进性
- 1、探究了捕杀害虫的新方法——人造蜘蛛网捕虫法，丰富了各类害虫的捕杀方法，为害虫的防治提供了新途径 2、研制了捕杀害虫的新型诱捕器——人造蜘蛛网诱捕器，与传统诱捕器比较： ①捕角度由有限水平方位扩大到无限全方位 ②粘虫网面积占诱捕器表面积的比例由63%扩大到100% ③结构简单，制作成本降低84.07%～90.45% ④日均诱捕数量提高0.2～0.815只 3、符合成功的诱捕器具备的四个基本特征。 ①便于携带和安装：诱捕器骨架经纬圈可转动折叠，运输和安装方便 ②价格低廉：适合大面积推广 ③收集到的昆虫容易回收：直接用镊子取下即可；若昆虫覆盖较多，可直接取下仿生蜘蛛网（悬挂线上设置的一根绳子一拉即可） ④具有一定的使用期限：胶粘剂防水、抗氧化、防垂流，能够在室外保持2-3个月
获奖情况及鉴定结果
- 2008上海市上汽教育杯大学生科技创新大赛 二等奖 2008上海市大学生科技创业杯 三等奖
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 暂无
作品可展示的形式
- 实物、产品、模型、现场演示、图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 人造蜘蛛网诱捕器可通过更换引诱剂、调整人造蜘蛛网的网眼大小、筛选粘虫线（网）材料、研制人造蜘蛛丝粘附剂系列产品等一系列变化，诱捕多种害虫。推广阶段将进一步探究蜘蛛网仿生诱捕器的多功能特点，研制“万能害虫诱捕器”。湖南省林业厅已向作者提出邀请进行大规模实验；与江苏省等重灾区林业部门的联系正在进行中。 该产品的应用主要分为两个方面 1、农林害虫的捕杀（主）。我国林业虫害问题不小，急需有效且廉价的诱捕器。人造蜘蛛网诱捕器适用于诱捕天牛等各类农林害虫，能够给国土生态安全和各类农林业经济品种带来有效保护。就松材线虫病而言，能减少直接和间接经济损失上千亿元，为国家节约数亿元防控经费 2、生活害虫的捕杀（次）。无论是城市还是农村，各类生活害虫如蚊、蝇等一直给人们带来很大困扰。由于结构简单，制作成本降低90%以上，便于大面积推广，且结构简单，不仅节约了能源，还杜绝了安全隐患
同类课题研究水平概述
- 人造蜘蛛网诱捕器的应用主要分为两个方面：捕杀农林害虫（主）和捕杀生活害虫（次） 一、我国松材线虫病的防治措施和昆虫诱捕器研究情况（农林害虫方面）： 松材线虫病是一种外来生物入侵，中国对该病的防治手段详见附录2；在松材线虫病等各类农林害虫的防治中，最主要的途径就是设置诱捕器。现有的诱捕器主要分为以下几种： 1、平板诱捕器：由一张涂有胶粘剂的硬纸板或其他材料制成，昆虫接触后能够被粘在板上无法逃脱。但该方法被动，且诱捕角度、方位等均受很大限制，如，粘蝇板、捕鼠胶等 2、黑光灯诱捕器：黑光灯诱捕器利用了大部分昆虫对一定波长光线敏感的特性，吸引各类农林害虫，由黑光灯管及其配件，防雨罩、挡虫板组合而成，有些灯下放置盛有杀虫药剂的收集器，有些则带有电网。但该诱捕方式不具有特异性，且成本较大，开关灯时间需要严格控制；黑光灯需要的管理和维护，防止电路失修、灯管损坏、集虫箱毒剂漏散等情况的发生，以免对人畜造成触电、中毒等事故。目前应用较多的有黑光诱虫灯等 3、传统的昆虫诱捕器。我国传统昆虫诱捕器为漏斗形，上面为一伞形罩，罩下为挡虫板，板中间为诱芯，下面为一漏斗，漏斗底部为一盛清水的容器，收集诱引来的昆虫。由于传统诱捕器具有一定的诱捕效果，自上世纪末发明以来，已广泛应用于捕杀各种类型的害虫。但传统的昆虫诱捕器的诱捕角度不大，上下方向完全封闭，从上、下方向飞往诱捕器的昆虫一般不能被诱捕，且档虫板面积仅占诱捕器表面积的63%；传统诱捕器成本较高(80元/台)，实际设置密度远达不到9～16台/公顷的设计要求。如，松褐天牛和萧氏松茎象诱捕器。 二、国内外捕蚊灭蚊工具的研究进展（生活害虫方面）： 当前最普遍的灭蚊工具为各类蚊香，最先进的灭蚊工具为美国军事部门研发的光触媒灭蚊器。光触媒灭蚊器工作时能产生蚊子喜欢的光线、热量、二氧化碳、水蒸气、流动的空气，摸拟人体呼吸引诱蚊子，一旦蚊子靠近，就会被一个类似吸尘器的东西吸进去风干而死。但目前市场上的光触媒捕蚊器仍然存在着一系列问题：捕蚊的角度有限、存在一定的安全隐患、成本较高(每台售价300元)，无法被广大城镇居民接受 人造蜘蛛网捕蚊器将改变光触媒灭蚊器以往的捕蚊方式，改气流吸入为粘杀，不仅扩大了诱捕角度，还简化了诱捕器构造，去掉一些耗功率大的结构（如风扇等），不仅降低了成本，便于推广，还节约了能源。
