自航空時代到來之初,發明家就一直致力於製造像鳥一樣輕巧的飛機,可變形的機翼可以實現更快,更小的轉彎和更有效的滑行。
斯坦福大學的研究人員說,他們研究了普通鴿子的翅膀,然後利用他們的發現構建了一個無線電控制的機器鴿子,這個機器鴿子的翅膀由40根真羽毛製成。這個夢想離現實更更近了一步。
斯坦福大學機械工程學助理教授,兩篇論文的資深作者戴維·倫特克(David Lentink)在科學與科學機器人雜誌中表示:“航空航天和材料工程師現在可以開始重新思考如何設計、製造和控制像鳥一樣靈巧地變形的材料和機翼。”
所有四肢動物,包括恐龍,都是從四肢末端有五個手指的祖先演變而來的,隨著時間的流逝,它們變成了手、爪、鰭狀肢或翅膀。
現代鳥類保留了三根手指。通過研究風洞中的鴿子翅膀,研究人員發現手腕和手指的動作可以很好地控制羽毛的位置、翼展和麵積。
在飛行測試中,手腕和手指的操縱引發了小角度的穩定的轉彎動作,研究人員說,這提供了一些最初的證據,表明鳥類主要使用這些手指來操縱飛行。
研究小組還研究了鳥類如何使翅膀變形的機理,發現相鄰的飛行羽毛利用鉤狀的微結構像尼龍搭扣一樣粘在一起形成連續的翼面。
它在翅膀伸展時鎖定在一起,然後在翅膀收起時滑開,鎖定使翼面強度增加以抵抗湍流。
他們發現這種結構存在於貓頭鷹以外的大多數其他鳥類中。貓頭鷹的羽毛沒有鎖定結構,這使得它們能更安靜地飛行。
Lentink補充說,類似尼龍搭扣的結構(其技術名稱為“葉狀纖毛”)可能具有廣泛的應用前景,醫療和航空航天應用,他和他的同事們將其視為未來的研究領域。
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