花朵上的银洗贝母蝶 图片来源：stock.adobe.com
蝴蝶如何扇动翅膀飞行一直是一个谜。瑞典隆德大学研究人员在风洞中研究了蝴蝶的空气动力学特征。结果表明，蝴蝶以一种非常有效的拍打技巧利用了自己独特的翅膀，这有助于它们在躲避捕食者时迅速起飞。这项研究解释了翅膀形状及其灵活性的好处。
研究人员在风洞中研究了自由飞行的蝴蝶在起飞时的翼拍。在向上划动的过程中，翅膀呈杯状，形成一个充满空气的口袋。当翅膀相撞时，空气就被挤出来，形成一股向后的气流，推动蝴蝶向前飞。向下的翼拍还有另一个功能，让蝴蝶能在空中停留，不掉到地上。
近50年前，研究人员就描述了这种现象，但只有在这项研究中，这一理论才在自由飞行的蝴蝶身上得到验证。到目前为止，人们普遍认为蝴蝶翅膀在空气动力学方面效率低下，然而，研究人员认为事实恰恰相反。
“当蝴蝶拍翅膀时，翅膀是杯状的，这使得拍打更有效。这比我们想象的先进得多。当蝴蝶必须快速起飞躲避捕食者时，这种技术让它们受益。”隆德大学生物学研究者Per Henningsson说，他和同事Christoffer Johansson一起研究了蝴蝶的空气动力学特征。
“借鉴蝴蝶翅膀的形状和灵活性可以提高小型无人机的性能和飞行技术。”他补充说。
在近日发表于英国《皇家学会界面期刊》的研究中，作者还模仿真实蝴蝶设计了机械翅膀，从而使机械翼的形状和灵活性得到证实。“测量结果显示，与刚性机翼相比，柔性机翼产生的推动力提高了22%，效率提高了28%。”Johansson总结道。
来源：中国科学报
