我國科學(xué)家揭示蜜蜂腹部變形機(jī)制 可為變體飛行器設(shè)計提供參考
來源:新華社 2016-8-27 張漫子
當(dāng)蜜蜂在花叢中飛來飛去、采集花蜜的時候,它們的腹部如何彎曲、如何伸縮運動?中國科學(xué)家通過探索蜜蜂節(jié)間褶的超微結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)蜜蜂能夠自如操控它們的腹部形狀,而蜜蜂腹部高頻伸縮和彎曲變形的這一運動機(jī)制為人類設(shè)計變體飛行器提供參考。
這是近日清華大學(xué)閻紹澤教授團(tuán)隊在美國《昆蟲科學(xué)雜志》上發(fā)文闡明的內(nèi)容。
為揭示蜜蜂腹部的變形運動機(jī)理,閻紹澤團(tuán)隊用高速攝影機(jī)觀察蜜蜂在飛行及在受到約束時如何彎曲它們的腹部,研究發(fā)現(xiàn)蜜蜂能操控它們的腹部形狀,其腹部具備高頻伸縮和向腹部內(nèi)側(cè)大角度彎曲的特殊運動能力。
閻紹澤介紹,采用掃描電鏡和同步輻射相襯CT技術(shù)在亞微米尺度上觀察分析蜜蜂背腹板的連接結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)了蜜蜂節(jié)間褶的超微結(jié)構(gòu)形式,這種超微結(jié)構(gòu)在蜜蜂腹部實現(xiàn)高頻伸縮和向腹部內(nèi)側(cè)的大角度彎曲上發(fā)揮了主要作用。
閻紹澤團(tuán)隊還發(fā)現(xiàn),蜜蜂吸食花蜜時,其腹部進(jìn)行高頻的“呼吸”運動,配合口器吸食動作,提高了飲食效率。這種節(jié)間褶的特殊構(gòu)型使得蜜蜂腹部具有高度機(jī)動的伸縮能力和彎曲變形能力,將對設(shè)計高機(jī)動性和特殊變形需求的空間幾何變體結(jié)構(gòu),如空天變體飛行器結(jié)構(gòu)提供重要的參考價值。
編輯:苑苑