为什么机器人苍蝇被称为完美的“007”?
苍蝇总是不受欢迎,但现在,美国五角大楼和许多生物研究所的高级官员正以前所未有的热情关注这种不起眼的动物。日前,美国加州大学伯克利分校的科学家宣布,他们利用仿生学原理制造出了世界上第一架会飞的“机器苍蝇”。
苍蝇虽小,却能以每小时40公里的速度飞行;如果发现情况,可以在0.03秒内快速起飞;苍蝇一整天飞行只消耗0.1克食物。加州大学伯克利分校的一位生物学家说,“苍蝇是最稳定的飞虫,机动性最好。在动物世界里,苍蝇是喷气式战斗机。”
加州大学展示的机器人苍蝇名为“黑寡妇”,体重仅300毫克,身高不足3厘米。项目负责人马特·金·农(Matt king Nong)说:“它飞行高度超过100米。人们用肉眼几乎找不到它,但它能拍出极其清晰的照片并发回。”然而,科学家表示,目前,这种机器人苍蝇飞得太快,无法控制自己的方向。而他们理想中的机器人fly应该是忽快忽慢,随时改变方向,自己判断周围情况,躲在不为人知的角落里。
虽然机器人苍蝇的发展还处于初级阶段,但其广阔的应用前景已经引起了人们的广泛关注。美国五角大楼非常重视有望成为“微型间谍”的机器苍蝇,从1998开始就一直大力支持这项研究。他们想象机器人苍蝇可以帮助军方完成艰巨的任务,如侦察阿富汗的洞穴或在伊拉克搜寻秘密武器。在未来的战争中,机器人苍蝇甚至可以带着微型炸药飞到敌人的总部,杀死他们的指挥官,或者炸毁他们指挥中心的所有仪器。总之,机器人苍蝇将完成007过去无法完成的任务,成为名副其实的“超级间谍”。
研究人员表示,未来会有很多传感器和微型摄像头安装在机器人苍蝇上,所以它们可以做的事情还是很多的。例如,它可以用于查找森林火灾和在灾难中的废墟中搜索幸存者。在太空探索中,机器人苍蝇也大有可为。未来登陆新星球后,机器人fly可以代替宇航员,完成各种复杂条件下的拍照、摄像、采样等工作。
虽然机器人飞的前景看好,但真正让它飞起来难度很大。苍蝇的翅膀上有20块功能不同的肌肉。如何模仿肌肉运动来飞行已经成为研究的重点。加州大学伯克利分校的研究人员花了4年时间和近2000个小时进行研究,以找出苍蝇翅膀的工作原理。研究人员制作了30多个模型。最后,他们利用聚酰亚胺这种类似于玻璃纸的原料,制成了长度仅为10mm、宽度为3 mm、厚度为5微米的仿生翅膀。它每秒可以扇动150次,它还能使机器人苍蝇半自主地附着在细线上飞行。科学家们表示,他们希望在未来两年内让机器人苍蝇像真苍蝇一样起飞、在空中飞行和着陆。
机器人苍蝇研发的另一个难题是燃料和驱动。由于尺寸有限,未来的机器人苍蝇必须使用高效的微驱动设备。Epstein教授在麻省理工学院的实验室正在开发一种微型涡轮喷气发动机。专家说,未来的微型喷气式发动机有望缩小到米粒大小,但其功率足以让机器人苍蝇飞几天而不着陆。