地球的天空中出現了機器蝙蝠,難道是動漫《變形金剛》中“霸天虎”的成員機器蝙蝠入侵了嗎?還好,這是人類自己的研究成果,它剛剛登上了美國學術刊物《科學·機器人學》新一期的封面。
美國加州理工學院等機構研究人員報告說,他們模仿蝙蝠的生理結構,用新型材料制造出了這種機器蝙蝠。它體型較小,重約93克,翼展約47厘米,能夠像蝙蝠一樣飛翔。
蝙蝠的飛翔機制是動物中最復雜的之一。通常鳥類的翅膀展開后是不怎么變形的,而蝙蝠的翅膀可以改變形狀,根據情況靈活飛翔。為模擬這個特征,科研人員在機器蝙蝠的肩、肘、腕和腿部都設計了可轉動的關節,讓機器蝙蝠能夠以多種方式調整飛行姿態。
關鍵的一點是,真蝙蝠的翅膀彈性很好,需要用合適的材料來模擬它。由于傳統的尼龍織物等材料彈性都不足,科研人員專門研發出了一種基于硅的新材料,制成只有56微米厚的薄膜,作為機器蝙蝠的翅膀。在機器蝙蝠飛行時,它的翅膀會像真蝙蝠的翅膀那樣變形凹陷,兜入一些空氣,在隨后拍打翅膀時凹陷又會恢復原狀,將其中空氣放出,從而產生更大的升力。
研究人員說,機器蝙蝠與普通的無人機相比,不僅能耗更低,飛行也更靈活。在無人機不方便飛行、可能發生碰撞的某些環境中,機器蝙蝠能夠發揮獨特的作用。不過,機器蝙蝠還沒有掌握真蝙蝠另一項絕技——回聲定位,目前它還依賴視覺傳感器來感知周圍環境。今后,科研人員將對它進行多方面的改進。