研究人员说,由跳水昆虫的灵感来自跳水昆虫的机器人的群体可能会用于监测,搜救任务和环境监测。

超过1,200种动物已经进化了 走在水上的能力。这些包括昆虫和蜘蛛等小型生物,以及诸如爬行动物,鸟类甚至哺乳动物的较大的野兽。

而相对大的动物,如所谓的“耶稣蜥蜴,”必须用足够的力量和速度拍水以保持其沉重的身体,昆虫称为水流的昆虫足够小,因为它们的重量几乎完全由水的表面张力支撑—与水滴珠子的相同现象。 2003年,科学家们创造了第一个模仿水动力的机器人,该机器人能够漂浮在水面上的顶部和滑冰。 [曾经创造过的6个奇怪的机器人]

但到目前为止,研究人员无法解释或复制的一个水力推进专长是昆虫可以从水面跳跃,跳跃就像它们脱离固体地面一样高。例如,从韩国首尔的溪流和池塘收集的水流,占半英寸(1.3厘米)的长度可以平均跳跃超过3英寸(8厘米),共同领导作者Je-sung Koh是首尔国立大学和哈佛大学的机器人,告诉现场科学。

现在,科学家们解决了这些问题的神秘 昆虫 完成这些惊人的跳跃,研究人员建立了一个能够这样的跳跃的机器人。

“我们透露了使用机器人技术跳跃水的秘诀,”首尔国立大学Bierobotics实验室主任Kyu-Jin Cho,告诉Live Science。“天然生物给工程师提供了很多灵感。”

研究人员使用高速摄像机分析了跳跃水的水路。他们注意到昆虫’长,超防水腿逐渐加速,使水的表面没有撤退太快,失去腿部接触。使用漂浮在液体顶部的柔性圆筒的理论模型,科学家发现,最大力量的水流’施加的腿总是低于最大的力量 水’s surface tension could withstand.

科学家们还发现,水路走向向内扫过他们的腿,以最大限度地提高它们可以推动水面的时间,最大化其跳跃的整体力量。而且,腿的尖端的形状弯曲,以适应在水上形成的凹坑’腿向下推动时表面,从而最大化腿部所经历的表面张力。

接下来,科学家们开发了轻量级 机器人 由玻璃纤维增​​强复合材料制成,总重量仅为68毫克(0.002盎司)—比三个成年套房的重量多一点。使用由跳蚤启发的跳跃机构,机器人可以越过水面的表面约5.5英寸(14厘米)—关于它的身体的长度和它的身体10次’s height.

“我们的小型机器人可以在没有破坏水面的情况下跳上水,并且可以像跳跃一样跳水,” Cho said.

研究人员告诫说,到目前为止, 机器人可以跳转 只有一次,它随机降落。在远期,科学家们希望建立一个不能以受控的方式反复跳跃的机器人,也可以携带电子,传感器和电池。

“这将是一项非常艰巨的任务,因为身体的重量必须真正轻巧地跳到水中,” Cho said. “添加游泳行为也很棒。”

科学家们详细介绍了他们在7月31日杂志上的调查结果。

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