仿生微型苍蝇 未来超级间谍 | |
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http://jczs.sina.com.cn 2004年05月13日 11:04 人民网 | |
苍蝇总是很招人烦,但在科学家的眼里,在它的身上有许多值得研究的东西。美国科学家正在用仿生学原理制造一种微型机械苍蝇,希望它将来能派上大用场。 仿生学是生物学、数学和工程技术相结合的一门新型学科,其特点是具有很强的实用性。经过40多年的发展,仿生学已经成为现代发展新技术的一条重要途径并开始在军事、医学和工业等领域得到了广泛的应用,同时还不断出现了一些新的研究热点。如化学仿生学 仿生学最早是在军事上的应用。现在除了在眼、耳、鼻三种感觉器官模拟制成了“人造眼”、“电子耳”、“电子鼻”、“电子警犬”等以外,在生物定向和导航领域也出现了模仿蝙蝠的“探路仪”,模仿能感知千分之一温度变化的响尾蛇“探热器”和模仿鸟类迁飞以及模仿蜜蜂的“太阳罗盘”和生物钟研制成功的“偏振光天文罗盘”等新式武器。另外根据彩蝶的身体表面覆盖着一层细小的鳞片可以形成无数个光镜的特点,人们解决了控制卫星散热的问题。 与那些大的间谍飞机相比,这个由美国加州大学伯克利分校的科学家研制的“微型苍蝇”可真称得上“微乎其微”了,其重量只有100毫克,身长不到3厘米。尽管是个“小家伙”,却被人们冠以未来世界“超级间谍”的美名。主持这项研究工作的是美国加州大学电子工程系教授罗恩·费林博士。研究人员利用最先进的仿生学原理,仿造苍蝇制造出了这个微机械模型。美国五角大楼对“微型苍蝇”青睐有加,自1998年这项研究刚刚开始时就一直进行资助。他们希望在未来可以利用这种“超级间谍”,帮助军方完成侦察阿富汗山洞或是寻找秘密武器的藏身之处。 费林博士说,在“微型苍蝇”上还可以安装许多传感器和微型摄像机,因此它们能做的事情还有很多。费林博士说:“如果你把这样大小的微型苍蝇,放出去数百只,甚至数千只,那么你就能完成寻找灾难幸存者的任务,而且效率会大大提高,对于那些营救人员也会更加安全。” 尽管“微型苍蝇”的前景很好,但是要真正让“微型苍蝇”飞起来却很困难。在苍蝇的翅膀上,分布着20块功能不同的肌肉,如何模仿肌肉运动,实现飞行成为研究的重点。加州大学伯克利分校的研究人员用了4年近2000个小时的研究时间,就是为了弄清苍蝇翅膀是如何工作的。“我们做了超过30个模型,这个模型大概是最终‘微型苍蝇’成品体积的5—10倍。”费林说。 最终,研究人员利用一种类似玻璃纸的原料聚酰亚胺,制造出了只有10毫米长、3毫米宽、5微米厚的仿生翅膀。它能够每秒钟扇动150下,而且还让“微型苍蝇”实现了绑附在一根细线上的半自主飞行。 费林博士说:“普通的苍蝇飞行时的动作十分精妙。它们并不是单纯的拍动翅膀,其实还有卷动动作。它们在飞行时,会将拍动和卷动动作一起使用。我们希望在未来两年内,能让‘微型苍蝇’实现不用细线绑附的飞行,那就意味着,我们能够控制它完成起飞、空中飞行、着陆等动作。” |