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圖片來源：物理學家組織網
科技日報實習記者 張佳欣
雙小水母是一種與水母有親緣關系的海洋動物，它身上十多個甚至更多的柔軟結構向后泵水，通過脈沖噴射推動其前進。它可以單獨控制這些結構：要么同步控制，要么按順序依次“啟動”。美國俄勒岡大學的一個研究小組發(fā)現(xiàn)，這兩種不同的游泳方式可以讓水母按需優(yōu)先考慮速度或能量效率。這一發(fā)現(xiàn)可能會為水下航行器的設計提供參考，幫助科學家建造更強大的航行器。
由海洋生物學家凱利·薩瑟蘭及其同事組成的團隊將這一新發(fā)現(xiàn)發(fā)表在最新一期《美國國家科學院院刊》上。
薩瑟蘭說：“大多數(shù)動物要么可以快速移動，要么以一種高能量效率的方式移動，但兩者無法兼得。”擁有許多分布式推進裝置使雙小水母既快速又高效。而且，值得注意的是，它們并沒有一個集中的神經系統(tǒng)來控制不同的行為。
雙小水母與它的水母近親一樣，有著凝膠狀、飄渺的形態(tài)。但它的結構有點復雜，例如，它的每一個噴射器都是由一個名為泳鐘的單位產生的。這些泳鐘聚集在動物前部的莖狀結構上。與此同時，纖細的觸須在后面拖曳，攜帶著專門用于覓食、繁殖等的結構。
雖然包括魷魚和水母在內的許多海洋生物都是通過噴射推進來移動的，但大多數(shù)生物只有一只噴射器。而雙小水母通常有10到20個，確切的數(shù)字因地區(qū)而異。
研究人員用視頻記錄和計算機模型分析了水母的游泳模式。他們發(fā)現(xiàn)，這兩種不同的游泳模式適合不同的情況。同步脈沖使雙小水母非?？焖俚叵蚯巴七M。異步脈沖時則移動得更慢，但更穩(wěn)定，模擬實驗表明，這是一種更節(jié)能的游泳方式。由于這種水母有時每天行駛數(shù)百米，異步脈沖可能更適合日常使用。
雙小水母錯綜復雜的運動模式可能有利于工程師向大自然汲取靈感。研究人員表示，其為開發(fā)具有多種能力的機器人提供了一個框架。例如，一個水下航行器可有多個推進器，簡單地改變推進定時就可使航行器在需要時快速或高效地移動。
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