灵感来自壁虎防垂直跌落未来宇航员可能装尾巴

2008年03月20日 08:36 来源：钱江晚报

　　动物的尾巴有何妙用呢？据美国加州大学伯克利分校的新研究显示，对壁虎来说，和大多数动物不同，它可能关系到生与死。

　　防止垂直跌落

　　加州大学伯克利分校的生物学家发现，壁虎依靠它们的尾巴防止从垂直的表面跌落，而且如果真的摔了下来，它们也会依靠尾巴在空中调整自己，就像跳伞运动员一样安全着地。这一发现已经帮助工程师们设计出性能更优秀的攀登机器人，并可能在无人滑翔机或航天器的设计中发挥作用。研究人员表示，或许设计一种灵活的尾巴可以帮助宇航员在太空工作起来更得心应手。

　　据加州大学伯克利分校系统生物学教授罗伯特·弗尔介绍，早先在壁虎身上所做的实验集中在它们独特的脚趾上，脚趾是揭秘它们爬上墙壁紧贴天花板的关键所在。工程师们受弗尔发现的启发，开始研制像壁虎一样的机器人，这时他们发现，尾巴可能是防止机器人在它们爬上垂直表面时倾斜和滑落的“秘密武器”。

　　尾巴当第五条腿

　　当弗尔回到实验室研究壁虎，尤其是东南亚尾巴扁平的蝎虎，如何利用它们的尾巴时，他们发现壁虎的尾巴对应付光滑表面至关重要。弗尔说：“当我们把所有的壁虎赶上标准的表面时，它们没有滑落，而且没有用它们的尾巴。但当我们换成光滑的表面时，我们发现它们有一个活跃的尾巴，就像第5条腿一样防止它们向后翻倒�！�

　　在高速视频的帮助下，研究人员发现，当壁虎的一条腿丧失牵引力时，它会把尾巴贴到表面以防止向后滑倒直到脚趾再次获得抓握力。这一切仅需几毫秒，因为壁虎能以每秒3英尺的速度爬上一面墙，每秒前进换脚30次。

　　能调整落地姿态

　　在光滑的墙面实验中，弗尔注意到其他一些有关壁虎在跌落时的情况。在利用尾巴在空中自我调整后它们几乎总是四点着地。用高速视频记录壁虎从一片假树叶上翻倒的经过，他们发现这些壁虎转动尾巴以便它们的身体翻转朝下，然后伸出腿和脚着地。由于壁虎典型的能储存脂肪的大尾巴，这种空中调整是有可能的。

　　虽然其他研究人员以前就注意到这种着地，但弗尔有关尾巴作用的发现实属首次。弗尔说：“壁虎在将近70%的试验中一直保持四肢和脊柱是绝对静止的，只转动了尾巴直到翻转朝下�！�

　　此外，在面朝下之后，这些壁虎常常用它们的尾巴在空中调整自己，就像一个跳伞运动员朝目标着陆区滑行一样。在风洞试验中，壁虎居然能在气流中盘旋并利用它们的尾巴移动到固体着陆点。

　　弗尔说：“这一发现是基础研究如何带来意想不到的应用的另一个典范，这些应用包括新的攀登和滑行机器人、高度机动性无人航天器甚至是太空交通工具中的能效控制。”(杨孝文)

【编辑:葛嘉】

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