机器人展示水黾如何在水面上跳跃(+视频)

Водомерки - маленькие насекомые, которые проводят свою жизнь скользя по поверхности озер, прудов 和 ручьев. Используемый при этом эффект поверхностного натяжение позволяет им оставаться сухими и довольными. Глядя на восхитительные, скоростные перемещения по поверхности воды невольно возникает вопрос, за счет чего им удается это выделывать,едва касаясь воды кончиками ног。

来源:Robogeek新闻频道(关于机器人技术的俄罗斯与世界新闻)

水黾是一种小昆虫,一生都在湖泊、池塘和溪流的表面掠过。此过程中使用的表面张力效应使它们能够保持干燥和快乐。看着水面上惊人的高速运动,人们不由自主地想知道它们是如何做到这一点的,脚尖几乎不接触水面。

水黾还可以跳跃,这在水面上跳跃要困难得多,因为它们需要施加很大的力才能脱离水面而不破坏其完整性。他们如何做到这一点?为了找到答案,韩国研究人员创造了一种利用水黾移动原理的机器人。

事实上,水黾是快速跳跃的动物;通过观看这些昆虫运动的慢动作视频,研究人员能够了解它们在跳跃过程中的行为。有趣的是,水黾在水面上的跳跃高度与在陆地上的跳跃高度相同,这表明它们使用的方法是独特的,因为大多数其他也能在水上跳跃的昆虫在陆地上的跳跃效率更高。在移动水黾时,一切都是基于利用表面张力效应,这使得水黾在跳跃时能够停留在水面上。

跳跃前,水黾会上升,平稳地压在水面上,同时将四足向内移动。她非常小心地这样做,以免破裂水的表层;如果发生这种情况,大量的能量就会消散,跳跃会变得极其无效。实际上,它产生的有限最大力低于破坏水表面张力的值(约 144 mN/m)。当腿闭合时,昆虫会沿着水面移动它们并能够脱离水面,从而产生增加 42% 的力量。