陈根陈根:让我们像蚊子一样在黑夜中自由“飞行”


_本文原题:陈根:让我们像蚊子一样在黑夜中自由“飞行”
文/陈根
蚊子一直是我们比较讨厌的一种生物 , 因为即使在漆黑的夜里蚊子也能轻巧地降落在你身上而不被发觉 , 在它们还没有吸饱血的情况下想要拍死它们更是一件困难的事情 。
【陈根陈根:让我们像蚊子一样在黑夜中自由“飞行”】 蚊子之所以能拥有这样的能力 , 主要在于它的机械感应 , 这是一种对机械刺激的反应能力 , 可以让它们在不使用眼睛的情况下感应到障碍物 。 这与蝙蝠通过生物声纳系统进行导航不同 , 蚊子是利用翅膀、触角和气流的组合来进行导航 。

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《科学》杂志的最新研究发现 , 节肢动物具有异常敏感且多样化的机械感受器 , 它们可探测外部环境变化 , 从而避免发生碰撞 。 而这些位于触角底端 , 由大约1.2万个细胞排列构成的圆形结构 , 也被称作“琼氏器” , 能感受到昆虫的触角运动 。 “琼氏器”可以探测流体流动、重力牵引和声音刺激 , 是动物王国中最敏感的机械感受器官之一 , 而蚊子的“琼氏器”则非常敏感 。

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以蚊子能够在黑暗中飞行和着陆的能力为灵感 , 最近研究人员开发出了能躲避碰撞的感知系统 , 并在四旋翼飞机上进行了测试 。 这也就意味着未来基于这项感知系统所开发的无人飞行器 , 将如蚊子般在飞行过程中不会存在盲区 , 也不会撞击到墙壁或者障碍物等 。
这项技术的探索是由伦敦皇家兽医学院(RVC)Richard Bomphrey教授领导的国际科学家团队提出的 , 基于对雄性库蚊的感觉机制进行深入研究 , 并找到了模拟这种昆虫利用气流探测障碍物的能力 。

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蚊子之所以在飞行的过程中能避开障碍物 , 主要是蚊子通过拍打它们拉长的翅膀来飞行 , 借助于飞行产生快速的喷气式气流提供升力 。 在飞行过程中 , 如果这些喷射气流遇到障碍物 , 这些气流模式就会改变形状 , 这可以被蚊子触角基部的一个名为 "庄氏器官 "的感受器阵列检测到 。 这使昆虫能够利用“空气动力学成像”建立起周围环境的图像 , 使其能够映射出地面和其他障碍物的位置 , 从而避开障碍物 。
这项技术的突破以及与无人机的融合 , 将在很大程度上改善无人机飞行的应用 , 包括无人机配送以及无人机搜救等 。 当然 , 或许有一天当人体可穿戴飞行器出现的时候 , 我们借助这项技术就可以在黑夜中自由“飞行”了 。 当然 , 这项技术对于飞行汽车而言也是非常有价值的技术 。