时间：2025-09-09 15:05:05阅读：760
水黾能轻松实现“水上漂”，并且动作十分灵敏，其怪异的扇状推进器使其能于激流中滑行：这些推进器能自若开合，速率比眨眼快十倍。由美国加州年夜学伯克利分校、佐治亚理工学院与韩国亚洲年夜学构成的研究团队受今生物立异开导，团队开发出虫豸标准呆板人，并采用工程化自变形扇叶模仿水黾虫豸的灵敏运动。这项研究展现了天然选择塑造的生物顺应性形态与功效，怎样于不增长能耗的条件下晋升水黾与仿生气希望器人的运动能力和耐力。近日，相干研究发表在《科学》。 “我初次看到水黾，就被深深吸引。”该论三木SEO-文重要作者、现美国加州年夜学伯克利分校传授Victor Ortega-Jimenez暗示，“这些微小虫豸于湍急溪流外貌高速滑行转向，宛如飞行虫豸。它们怎样做到？这个问题萦绕我心，经由过程五年的国际互助才找到谜底。” ? 传统不雅点认为这些扇叶仅靠肌肉驱动。但这项研究发明，水黾的扁平缎带状扇叶实在能使用外貌张力与弹力被动变形，无需肌肉供能。这类收腿时的折叠性与推进时的刚性相联合，使虫豸能于50毫秒内急转弯，速率高达每一秒120个身长，堪比飞蝇的空中机动能力。 制造虫豸标准的水黾仿生气希望器人面对庞大挑战，特别是扇叶微布局设计。亚洲年夜学团队经由过程扫描电子显微镜得到高分辩率扇叶图象，终极解开谜题。 “咱们最初设计了各类圆柱形扇叶，但没法同时实现推力所需的刚性与折叠所需的柔性。履历屡次掉败后，咱们开发出扁平缎带状扇叶。厥后发明水黾的扇叶恰是这类未被报导过的微布局，这验证了咱们的设计理念。”该研究配合第一作者、亚洲年夜学博士后Dongjin Kim注释道。 基在这些发明，团队解码了天然推进体系的布局与功效，并乐成研发出呆板人。终极研制出1毫克重的弹性毛细自睁开扇叶，并将其集成至虫豸标准呆板人。经由过程活体虫豸与呆板人原型对于比试验，验证了其于推力、制动及机动性方面的晋升。 “咱们的呆板人扇叶与生物原型彻底一致。于微型呆板人范畴，此类高效怪异机制将是冲破传统呆板人小型化限定的要害技能。”亚洲年夜学传授Je-sung Koh暗示。 这项研究不仅成立了扇叶微布局与水生运动节制的直接联系关系，更是对于仿生气希望器人范畴具备广泛意义，尤其是于情况监测微型装备、微型搜救呆板人及水陆两栖呆板人研发方面提供主要参考。 相干论文信息：https://doi.org/10.1126/science.adv2792
展示扇状布局的水黾。图源：Ortega-Jimenez
