「水上飄」輕功了得!能靠表面張力行走、跳躍的「水蜘蛛」機器人

 

 

南韓首爾大學(Seoul National University)和美國哈佛大學魏斯仿生工程研究院(Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering at Harvard University)近期研發出一架精確重現自然界生物比例的迷你「水黽」(讀音ㄇㄧㄣˇ,臺灣俗稱「水蜘蛛」)仿生機器人,能憑藉表面張力及腿部特殊「力矩翻轉彈射」設計,在水面行走、跳躍達 14.2 公分高。

 

根據 7 月 31 日在重量級期刊《科學》上發表的論文研究團隊在當地一座池塘裡採集了多隻活生生的水黽放置在實驗室的水桶裡,再以高速攝影機拍攝牠們的行為。研究團隊發現,水黽能夠漂浮在水面上,最主要得力於牠能將體重平均分攤於大塊表面積的長腿,而從水面跳起時,水黽用以跳躍的 4 隻腿會採用「漸進式加速」,其峰值力(peak force)始終維持在 144 mN/m 以下,以避免破壞水的表面張力;同時,其腿部還會往內收合,以盡可能增加接觸水面的時間,這麼做能夠提升牠向上的推力達 42% 之多。

 

 

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