蒼蠅總是不受人們歡迎的,但現在,美國五角大樓的高級官員們和許多生物研究所正在以前所未有的熱情來關注這種不起眼的動物。日前,美國加州大學伯克利分校的科學家們宣稱,他們已經利用倣生學原理製造出了世界上第一隻能飛翔的“機器蠅”。
蒼蠅,動物世界的戰鬥機
蒼蠅個頭雖小,卻能以40公里的時速飛行;如果發現情況,能在3%秒的瞬間迅速起飛;蒼蠅飛行一整天卻只消耗食物1/10克。加州大學伯克利分校的一位生物學家説:“蒼蠅是所有飛蟲中,飛行最穩定,機動性能最佳的。在動物世界,蒼蠅就是噴氣式戰鬥機。”
加州大學展示的這只機器蠅名叫“黑寡婦”,重量只有100毫克,身高不到3釐米。該項目負責人馬特 金儂介紹説:“它在100米上空飛行,人們用肉眼幾乎發現不了它,而它卻可以拍出極為清晰的照片傳回。”不過科學家表示,目前這只機器蠅飛得太快,不能自行控制方向。而他們理想中的機器蠅則應該飛得快慢自如,可以隨時變換方向,而且會自行判斷周圍情況,躲在不為人知的角落。
機器蠅,未來的超級間諜
雖然機器蠅的研製目前還處於初級階段,但其廣泛的應用前景已引起多方關注。美國五角大樓對有望成為“微型間諜”的機器蠅極為重視,自1998年這項研究剛剛開始時就一直大力資助。他們設想,機器蠅可以幫助軍方完成偵察阿富汗山洞或是尋找伊拉克秘密武器等艱巨任務。而在未來戰爭中,機器蠅甚至可以帶上微型炸藥,飛到敵方總部,將其指揮官炸死,或炸掉其指揮中心的所有儀器。總之,機器蠅將完成過去“007”遠遠完成不了的任務,成為名副其實的“超級間諜”。
研究人員説,在未來的機器蠅身上,將安裝許多感測器和微型錄影機,因此他們能做的事情還有很多。比如可以用來發現森林火災,在災難中搜尋廢墟中的倖存者。在太空探索中,機器蠅也大有可為。在未來登上新星球後,機器蠅可代替航太員,在各種複雜條件下完成拍照、攝影、取樣等工作。
讓機器蠅像蒼蠅那樣飛
儘管機器蠅的前景看好,但真正讓它飛起來卻很困難。蒼蠅的翅膀上分佈著20塊功能不同的肌肉,如何模倣肌肉運動實現飛行,成為研究的重點。加州大學伯克利分校的研究人員用了4年、近2000個小時的研究時間,就是為了弄清蒼蠅翅膀是如何工作的。研究人員做了30多個模型,最終,他們利用一種類似玻璃紙的原料聚酰亞胺,造出了只有10毫米長、3毫米寬、5微米厚的倣生翅膀。它能夠每秒鐘扇動150下,而且還讓機器蠅實現了綁附在一根細線上的半自主飛行。科學家們説,他們希望在未來兩年內讓機器蠅像真蒼蠅一樣完成起飛、空中飛行和著陸等動作。
機器蠅研製的另一個難題是燃料和驅動問題。由於體積所限,未來機器蠅必須使用高效的微型驅動設備。麻省理工學院愛普斯坦教授的實驗室正在開發微型渦輪噴氣發動機,可用與生産電腦晶片相同的工具和技術,實現批量生産。專家説,未來的微型噴氣發動機可望縮小到只有米粒大小,其動力卻足以使機器蠅飛翔數天而不用著陸。
——環球時報