撰文╱馬哈畢茲(Michel M. Maharbiz)、佐藤隆(Hirotaka Sato)
翻譯/周坤毅
機械與昆蟲合體的微型飛行機器,結合了微機械與生命科學,讓我們能夠遙控甲蟲。這樣的生化昆蟲,能夠飛入狹小的空間,未來可能在戰爭或災難中拯救生命。機械與昆蟲合體的微型飛行機器,結合了微機械與生命科學,讓我們能夠遙控甲蟲。這樣的生化昆蟲,能夠飛入狹小的空間,未來可能在戰爭或災難中拯救生命。
重點提要
■ 軍事用途:軍方希望發展微型機器人,好讓機器人飛入洞穴或是密閉空間內,回傳敵人與武器等即時情資。
■ 技術難關:目前微型仿生飛行器的耗能太高,微型電池僅能維持數分鐘的自由飛行。
■ 可能辦法:昆蟲自古以來就是超級節能的飛行好手,將攝影機與其他裝備黏到昆蟲背上,就能控制其飛行模式與目的地。
■ 目前進度:美國加州大學柏克萊分校、麻省理工學院與康乃爾大學的研究人員,已經成功遙控大型甲蟲起飛、停止、左右轉彎與繞圈飛行。
蒼蠅可說是航空工程學的奇蹟。蒼蠅能及時躲開蒼蠅拍的原因,在於牠拍動翅膀的速度極快,高達每秒200次。為了達成如此驚人的高速,蒼蠅擁有複雜的生物力學構造:牠的翅膀並未直接連接胸部的肌肉,反而是有節奏地收縮與放鬆肌肉來改變胸部的形狀,利用胸部的變形使翅膀產生共振,就像敲擊音叉產生振動。如此一來,蒼蠅只需花費非常小的力氣,便能將極少的能量轉換為極快的翅膀運動。
由於電子電路與微製程技術的進步,工程師得以模仿蒼蠅製作出微型飛行器。2008年,荷蘭德芙科技大學的研究員發表了重量僅3公克、翼展100毫米的「德芙勒微型攝影飛機」(DelFly Micro)。美國哈佛微型機器人實驗室發展的仿生飛行器更輕,只有0.06公克,仍比蒼蠅重四倍…more
【欲閱讀更豐富內容,請參閱科學人2011年第108期2月號】
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