中新網(wǎng)北京8月3日電 (記者 孫自法)國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《自然》最新發(fā)表一篇生物力學(xué)研究論文稱，研究人員通過(guò)分析犀金龜如何展開和縮回后翅，認(rèn)為這是一個(gè)被動(dòng)過(guò)程，無(wú)需肌肉活動(dòng)。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)或有助于改進(jìn)飛行微型機(jī)器的設(shè)計(jì)。

準(zhǔn)備飛行的犀金龜(圖片來(lái)自Hoang-Vu　Phan)。施普林格·自然/供圖

該論文介紹，在所有飛行昆蟲中，甲蟲的翅膀機(jī)制最為復(fù)雜，包括兩組翅膀：一對(duì)硬化的前翅，稱為鞘翅，以及一組精細(xì)的膜質(zhì)后翅。雖然對(duì)甲蟲翅膀折紙式的翅膀折疊已經(jīng)有大量研究，人們?nèi)圆簧趿私馑鼈內(nèi)绾握归_和縮回后翅。過(guò)往研究理論認(rèn)為胸部肌肉驅(qū)動(dòng)了甲蟲的后翅基部運(yùn)動(dòng)，但缺乏支持這一理論的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。

論文第一作者兼通訊作者、瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院Hoang-Vu Phan和同事及合作者一起，結(jié)合高速攝像機(jī)和動(dòng)態(tài)相似的飛行機(jī)器人，來(lái)探索這一研究空白。他們觀察到，犀金龜在展開和縮回翅膀時(shí)使用了被動(dòng)機(jī)制，包括其鞘翅。展開是一個(gè)二階段過(guò)程，在這一過(guò)程中，甲蟲的后翅會(huì)以類似彈簧的方式部分彈出，然后拍打的動(dòng)作會(huì)將后翅上升至飛行位置。他們還發(fā)現(xiàn)，甲蟲會(huì)用鞘翅來(lái)被動(dòng)地降低后翅至靜止位置。

撲翼微型機(jī)器人利用被動(dòng)展開-縮回翅膀進(jìn)行飛行(圖片來(lái)自Hoang-Vu　Phan)。施普林格·自然/供圖

受到這些觀察結(jié)果的啟發(fā)，論文作者制作出一個(gè)模仿甲蟲翅膀被動(dòng)展開與縮回的微型機(jī)器人，他們發(fā)現(xiàn)，機(jī)器人成功起飛并能維持飛行。這一研究結(jié)果表明，將甲蟲后翅的被動(dòng)過(guò)程轉(zhuǎn)化到機(jī)器人的撲翼設(shè)計(jì)，有助于改進(jìn)需在有限或雜亂空間中運(yùn)作的小型機(jī)器人的能力。(完)

來(lái)源：中國(guó)新聞網(wǎng)