■喬友付
蜻蜓一直以來(lái)都是人類(lèi)眼中的飛行專(zhuān)家:側(cè)飛、倒飛輕而易舉,懸停、垂直上下不在話(huà)下。在靈活性上,即便是目前最先進(jìn)的人造飛行器也無(wú)法與其相提并論。據(jù)英國(guó)《新科學(xué)家》雜志報(bào)道,美國(guó)科學(xué)家日前專(zhuān)門(mén)制造了一種微型芯片,希望以此來(lái)破解蜻蜓復(fù)雜的飛行控制系統(tǒng),為今后無(wú)人機(jī)和其他飛行器的研發(fā)提供靈感。
負(fù)責(zé)該項(xiàng)研究的美國(guó)杜克大學(xué)電氣工程師馬特·雷諾茲說(shuō),蜻蜓的翅膀能夠讓其控制自如地來(lái)回穿梭,其自由度和操控性遠(yuǎn)超過(guò)目前所有人造飛行器的機(jī)翼。在撲食昆蟲(chóng)時(shí),蜻蜓必須使自己的嘴和獵物保持在一條直線(xiàn)上,快速地水平移動(dòng),精準(zhǔn)地垂直升降,這完全有賴(lài)于其獨(dú)特的飛行控制能力。
為了弄清這一過(guò)程,雷諾茲與霍華德?休斯醫(yī)學(xué)研究所的一個(gè)研究小組專(zhuān)門(mén)制造了一種比指甲蓋還小的微型芯片。這種芯片的重量只有38毫克,是蜻蜓自重的十分之一。微芯片中的電極與蜻蜓神經(jīng)索中的16條神經(jīng)相連,從而能夠獲得蜻蜓飛行控制系統(tǒng)的神經(jīng)信號(hào)。整個(gè)芯片附著在蜻蜓的腹部,由于體積小、重量極輕,它并不會(huì)對(duì)蜻蜓飛行和撲食能力造成干擾。在工作時(shí),芯片通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式獲取電力,能夠以每秒5兆的速度傳輸數(shù)據(jù),與普通的家庭寬帶傳輸速度相當(dāng)。
在實(shí)驗(yàn)中,研究人員以果蠅為誘餌,測(cè)試實(shí)驗(yàn)蜻蜓的飛行能力,并以高速攝像機(jī)進(jìn)行拍攝。結(jié)合由附著在蜻蜓身上的微型芯片傳來(lái)的數(shù)據(jù),他們就能獲得蜻蜓飛行規(guī)律及其控制翅膀運(yùn)動(dòng)的相關(guān)細(xì)節(jié)。
研究人員稱(chēng),通過(guò)這樣的分析或能破解蜻蜓高超飛行能力的奧秘所在,從而開(kāi)發(fā)出更靈活、敏捷的無(wú)人機(jī)和飛行器。