盖世汽车讯 据外媒报导,来自加州年夜学伯克利分校(University of California, Berkeley)、佐治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)及韩国亚洲年夜学(Ajou University in South Korea)的相助研究团队发现,水黾(Rhagovelia)怪异的扇形螺旋桨——使它们可以或许于湍急的溪流中滑行——可以像画笔同样被动地开合,速率比眨眼快十倍。受这平生物立异的开导,该团队开发了一种虫豸级机械人,它内置了可自我变形的风扇,可以模拟水黾的灵敏行动。这项研究夸大了天然选择塑造的生物顺应性形态及功效怎样可以或许增强水黾及生物工程机械人的运动能力及耐力,而无需增长特别的能量成本。
图片来历:加州年夜学伯克利分校
Rhagovelia水黾于水黾中独树一帜,由于这些毫米级巨细的半水生虫豸于其推进腿上利用特殊的扇形结构,使其可以或许快速转弯及发作速率。
“疫情时期,我于肯尼索州立年夜学做博士后事情时,第一次看到波纹虫就被深深吸引了,”加州年夜学伯克利分校的综合生物学家、该研究的重要作者Victor Ortega-Jimenez说道。“优德88俱乐部中文官网-这些微小的虫豸于湍急的水流外貌快速掠过及扭转,以至在它们看起来就像航行的虫豸。它们是怎么做到的?这个问题一直萦绕于我的心头,我花了五年多的时间与它们举行深切的相助才找到谜底。”
于此以前,人们一直认为这些扇形体彻底由肌肉运动驱动。然而,发表于期刊《Science》上的一项研究陈诉称,Rhagovelia扁平的带状扇形体可以使用外貌张力及弹力被动变形,而无需依靠肌肉能量。Ortega-Jimenez博士体现:“初次不雅察到伶仃的扇形结构于接触水点后险些刹时被动膨胀,这彻底出乎意料。”
这类腿部收回时的可折叠性及推进时的刚性的特殊联合,使患上这些虫豸可以或许于短短50毫秒内完成急转弯,并以高达每一秒120个体长的速率挪动,堪比苍蝇的快速空中机动能力。
Ortega-Jimenez博士在2020年脱离肯塔基州立年夜学(KSU)加入佐治亚理工学院,他将这个项目以和对于Rhagovelia虫的开端不雅察结果提交给了Saad Bhamla博士。
“我看到了一个隐蔽于显而易见的发现。咱们经常认为科学是天才们独自举行的运动,但这与事实相去甚远。现代科学的焦点是由充满好奇心的科学家组成的跨学科团队,他们凌驾国界及学科,配合研究天然,并设计出新的仿生气希望器。”Bhamla博士说道。这项跨学科的研究连续了五年多,融会了试验生物学、流体物理学及工程设计。
受水纹虫开导,打造一款虫豸巨细的机械人是一项庞大挑战,特别由于风扇的微不雅结构设计仍是一个谜。亚洲年夜学的Dongjin Kim博士及Je-Sung教授利用扫描电子显微镜捕捉到了风扇的高分辩率图象,终极取患了突破,揭开了这一谜团的谜底。
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