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热热热,快来解锁游泳新姿势!

中科院物理所  · 公众号  · 物理  · 2025-06-18 09:29

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蝠鲼 3D模型图 图片 来源:h ttps://3dmodels.org/


作为软骨鱼,蝠鲼的骨骼柔软而富有弹性。 这种结构使得软骨鱼在灵活性和运动能力上具有优势,他们的身体可以迅速弯曲和扭转,以适应复杂的海洋环境。蝠鲼的胸鳍在身体左右两侧,形似三角形。在运动过程中,胸鳍由基部向远端波动式摆动,从内到外产生柔性变形,并且幅度不增加,产生推力。从结构上看,相邻的鳍条交错式分布联结,使得整个胸鳍面又表现出适度的刚性。因而, 这种泳姿可谓是柔中带刚。


蝠鲼的骨骼分布 图片来源:https://reptileevolution.com/manta.htm


潜伏高手


快转、悬停、 原地 翻转,再加上游动不费力,如此优秀的泳姿怎能不学! 蝠鲼的游动模式受到了科研工作者的关注!


西北工业大学科研团队通过不断完善 仿蝠鲼柔体潜水器 ,已实现了南海1025米深度测试并 成功完成60天滑翔的长时间续航。从外形上看,它与和真蝠鲼可谓是真假难辨,只差一条尾巴。此外,它还是一个多功能探测平台,身体各部分都有高科技武装。它的“眼睛”实际上是光学摄像头,中间的部分是声呐,上面是超短基线定位系统,腹部两侧装有侧扫声呐,背鳍的位置还装有北斗导航系统。利用这种逼真的伪装,可以实现水下应用于海洋科教、海洋牧场及珊瑚礁生态的监测等多项水下高难度作业。


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西北工业大学研制的仿蝠鲼柔体潜水器


不仅如此,相较于螺旋桨推动的方式,蝠鲼泳姿的这种波动推进,具有水下低噪音不易被发先的巨大优势。


无独有偶,上海海洋大学于2024年研制出了名为“文鳐”的 智能软体仿生鱼 。外形以蝠鲼为原型,实现生物外轮廓拟合,动态全运动模拟,其效率高,能耗低,功能多,同时具备共融性、超仿生、隐身性三大优势,满足长续航、高机动、大负载、大范围作业需求。


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海洋大学研制的智能软体仿生鱼“文鳐” 图片来源:央视新闻


令人振奋的是,不仅在科研领域, “蝠鲼”还将在国防军事领域发挥重要作用 。2024年, 仿生蝠鲼无人潜航器 亮相北京军博会。它的长宽高分别为3.7米、1.7米和0.6米,重500公斤,工作水深300米,采用仿生推进,具备水下隐蔽行动的能力。


BM-1800“蝠鲼”型仿生机器人的水下效果图 图片来源:央视网







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