金庸先生的大作《射雕英雄傳》中,水上漂是一項(xiàng)神乎其神的功夫,唬住了各路英雄,就連假裘千仞都要在水下釘木樁來冒充一下。而在現(xiàn)實(shí)中,還有不少人研究過水上漂在科學(xué)上的可行性,另有一些當(dāng)代“武林人士”則退而求其次,在水面鋪上木板,表演這一項(xiàng)失傳的絕技。
在人類費(fèi)盡心力不辭勞苦復(fù)現(xiàn)神技的同時(shí),在昆蟲界這一點(diǎn)實(shí)現(xiàn)起來輕而易舉。而今,就連機(jī)器人也被水上漂神功附體了。韓國的科學(xué)家們近日就制造出了一個(gè)能在水上跳躍和著陸的機(jī)器人。
這個(gè)小機(jī)器人同樣來自于仿生學(xué)的研究,研究對(duì)象自然就是水黽,也叫水蜘蛛。它是一種水生半翅目類昆蟲,有三對(duì)足,長長的中后足有油質(zhì)的細(xì)毛,末端呈彎曲狀,可以借助水面的張力漂浮和跳躍。
此前也有大學(xué)機(jī)構(gòu)運(yùn)用仿生學(xué)技術(shù)研制出可以浮在水面的機(jī)器人。韓國首爾大學(xué)這個(gè)機(jī)器人的獨(dú)特之處是它實(shí)現(xiàn)了在水面跳躍的能力。科學(xué)家用超高速攝像機(jī)對(duì)水黽進(jìn)行拍攝,發(fā)現(xiàn)在跳躍時(shí),水黽足尖的彎曲處會(huì)向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),劃開水面,形成足夠的反作用力。研究到這里其實(shí)才剛剛開始,最為關(guān)鍵之處是計(jì)算出在這一過程中產(chǎn)生了多少的力。
科學(xué)家在水面放置柔性氣缸(flexible cylinder),以此得出了一個(gè)理論模型,最后計(jì)算出的數(shù)據(jù)是 144mN/m,而且水黽在水面跳躍時(shí),腿部是慢慢加速的,防止水面波動(dòng)太過劇烈,造成腿部和水面脫離接觸。而在得出數(shù)據(jù)之后,還要控制機(jī)器人的彈跳力始終小于水面的最大張力。
目前研制出的機(jī)器人原型的重量在 68 毫克,完全是仿照水黽的生理結(jié)構(gòu),關(guān)于這項(xiàng)研究的成果刊登在了最新一期的《科學(xué)》雜志上。
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