陳根:讓我們像蚊子一樣在黑夜中自由“飛行”_風聞
陈根-知名科技作家为你解读科技与生活的方方面面。2020-05-11 08:35
文/陳根
蚊子一直是我們比較討厭的一種生物,因為即使在漆黑的夜裏蚊子也能輕巧地降落在你身上而不被發覺,在它們還沒有吸飽血的情況下想要拍死它們更是一件困難的事情。
蚊子之所以能擁有這樣的能力,主要在於它的機械感應,這是一種對機械刺激的反應能力,可以讓它們在不使用眼睛的情況下感應到障礙物。這與蝙蝠通過生物聲納系統進行導航不同,蚊子是利用翅膀、觸角和氣流的組合來進行導航。

**《科學》雜誌的最新研究發現,節肢動物具有異常敏感且多樣化的機械感受器,它們可探測外部環境變化,從而避免發生碰撞。**而這些位於觸角底端,由大約1.2萬個細胞排列構成的圓形結構,也被稱作“瓊氏器”,能感受到昆蟲的觸角運動。“瓊氏器”可以探測流體流動、重力牽引和聲音刺激,是動物王國中最敏感的機械感受器官之一,而蚊子的“瓊氏器”則非常敏感。
以蚊子能夠在黑暗中飛行和着陸的能力為靈感,最近研究人員開發出了能躲避碰撞的感知系統,並在四旋翼飛機上進行了測試。這也就意味着未來基於這項感知系統所開發的無人飛行器,將如蚊子般在飛行過程中不會存在盲區,也不會撞擊到牆壁或者障礙物等。
這項技術的探索是由倫敦皇家獸醫學院(RVC)Richard Bomphrey教授領導的國際科學家團隊提出的,基於對雄性庫蚊的感覺機制進行深入研究,並找到了模擬這種昆蟲利用氣流探測障礙物的能力。
蚊子之所以在飛行的過程中能避開障礙物,主要是蚊子通過拍打它們拉長的翅膀來飛行,藉助於飛行產生快速的噴氣式氣流提供升力。在飛行過程中,如果這些噴射氣流遇到障礙物,這些氣流模式就會改變形狀,這可以被蚊子觸角基部的一個名為 “莊氏器官 “的感受器陣列檢測到。這使昆蟲能夠利用“空氣動力學成像”建立起周圍環境的圖像,使其能夠映射出地面和其他障礙物的位置,從而避開障礙物。
**這項技術的突破以及與無人機的融合,將在很大程度上改善無人機飛行的應用,包括無人機配送以及無人機搜救等。**當然,或許有一天當人體可穿戴飛行器出現的時候,我們藉助這項技術就可以在黑夜中自由“飛行”了。當然,這項技術對於飛行汽車而言也是非常有價值的技術。