美科學(xué)家研究蜻蜓飛行

■喬友付

蜻蜓一直以來都是人類眼中的飛行專家：側(cè)飛、倒飛輕而易舉，懸停、垂直上下不在話下。在靈活性上，即便是目前最先進(jìn)的人造飛行器也無法與其相提并論。據(jù)英國《新科學(xué)家》雜志報(bào)道，美國科學(xué)家日前專門制造了一種微型芯片，希望以此來破解蜻蜓復(fù)雜的飛行控制系統(tǒng)，為今后無人機(jī)和其他飛行器的研發(fā)提供靈感。

負(fù)責(zé)該項(xiàng)研究的美國杜克大學(xué)電氣工程師馬特·雷諾茲說，蜻蜓的翅膀能夠讓其控制自如地來回穿梭，其自由度和操控性遠(yuǎn)超過目前所有人造飛行器的機(jī)翼。在撲食昆蟲時(shí)，蜻蜓必須使自己的嘴和獵物保持在一條直線上，快速地水平移動(dòng)，精準(zhǔn)地垂直升降，這完全有賴于其獨(dú)特的飛行控制能力。

為了弄清這一過程，雷諾茲與霍華德?休斯醫(yī)學(xué)研究所的一個(gè)研究小組專門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)，芯片通過無線方式獲取電力，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，通過這樣的分析或能破解蜻蜓高超飛行能力的奧秘所在，從而開發(fā)出更靈活、敏捷的無人機(jī)和飛行器。