中新網北京8月3日電 (記者 孫自法)國際著名學術期刊【自然】最新發表一篇生物力學研究論文稱，研究人員透過分析犀金龜如何展開和縮回後翅，認為這是一個被動過程，無需肌肉活動。這項研究發現或有助於改進飛行微型機器的設計。
準備飛行的犀金龜(圖片來自Hoang-Vu Phan)。施普林格·自然/供圖
該論文介紹，在所有飛行昆蟲中，甲蟲的翅膀機制最為復雜，包括兩組翅膀：一對硬化的前翅，稱為鞘翅，以及一組精細的膜質後翅。雖然對甲蟲翅膀折紙式的翅膀折疊已經有大量研究，人們仍不甚了解它們如何展開和縮回後翅。過往研究理論認為胸部肌肉驅動了甲蟲的後翅基部運動，但缺乏支持這一理論的實驗證據。
論文第一作者兼通訊作者、瑞士洛桑聯邦理工學院Hoang-Vu Phan和同事及合作者一起，結合高速攝影機和動態相似的飛行機器人，來探索這一研究空白。他們觀察到，犀金龜在展開和縮回翅膀時使用了被動機制，包括其鞘翅。展開是一個二階段過程，在這一過程中，甲蟲的後翅會以類似彈簧的方式部份彈出，然後拍打的動作會將後翅上升至飛行位置。他們還發現，甲蟲會用鞘翅來被動地降低後翅至靜止位置。
撲翼微型機器人利用被動展開-縮回翅膀進行飛行(圖片來自Hoang-Vu Phan)。施普林格·自然/供圖
受到這些觀察結果的啟發，論文作者制作出一個模仿甲蟲翅膀被動展開與縮回的微型機器人，他們發現，機器人成功起飛並能維持飛行。這一研究結果表明，將甲蟲後翅的被動過程轉化到機器人的撲翼設計，有助於改進需在有限或雜亂空間中運作的小型機器人的能力。(完)
