研究人員說，受水上跳躍昆蟲啟發的機器人群有一天可用於監視、搜救任務和環境監測。
超過1200種動物進化出了在水上行走的能力。其中包括昆蟲和蜘蛛等小型生物，以及爬行動物、鳥類甚至哺乳動物等大型動物。
相對較大的動物，例如所謂的“耶穌蜥蜴”，必須以足夠的力量和速度拍打水面，以防止其沉重的身體沉入水中，而被稱為水黽的昆蟲則足夠小，它們的重量幾乎完全由水的表面張力支撐——這種現象也使得水滴凝結成珠。2003年，科學家們製造了第一個模仿水黽的機器人，它能夠在水面上漂浮和滑行。[有史以來最奇怪的6個機器人]
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但直到現在，研究人員無法解釋或複製水黽的一項壯舉是：這些昆蟲如何從水面跳躍，在水上跳得和在陸地上一樣高。例如，首爾國立大學和哈佛大學的機器人學家、該研究的共同負責人高濟成（Je-Sung Koh）告訴《生活科學》，從韓國首爾的溪流和池塘中採集到的、身體長半英寸（1.3釐米）的水黽平均可以在水上跳躍超過3英寸（8釐米）的高度。
現在，科學家們已經解開了這些昆蟲如何完成這些驚人跳躍的秘密，並且研究人員已經制造出能夠進行這種跳躍的機器人。
首爾國立大學生物機器人實驗室主任、該研究的共同資深作者曹圭鎮（Kyu-Jin Cho）告訴《生活科學》：“我們利用機器人技術揭示了在水上跳躍的秘密。自然生物給工程師們提供了很多靈感。”
研究人員利用高速攝像機分析了水黽在水上跳躍的情況。他們注意到，昆蟲細長的、超防水的腿逐漸加速，因此水面不會過快地退去並失去與腿的接觸。科學家們利用漂浮在液體表面的柔性圓柱體的理論模型發現，水黽的腿所施加的最大力始終略低於水的表面張力所能承受的最大力。
科學家們還發現，水黽會向內掃動腿，以最大限度地延長它們可以向水面施力的時間，從而最大限度地提高跳躍的總力。此外，它們的腿尖的形狀是彎曲的，以適應腿向下推時在水面上形成的凹痕，從而最大限度地提高了腿所感受到的表面張力。
接下來，科學家們開發了由玻璃纖維增強複合材料製成的輕型機器人，總重量僅為68毫克（0.002盎司）——略多於三隻成年家蠅的重量。利用跳蚤啟發的跳躍機制，該機器人可以從水面跳躍約5.5英寸（14釐米）——大約是其身體的長度，是其身體高度的10倍。
曹圭鎮說：“我們的小型機器人可以在不打破水面的情況下在水上跳躍，並且可以在水上跳得和在陸地上一樣高。”
研究人員警告說，到目前為止，這個機器人只能跳一次，而且落地是隨機的。在遙遠的未來，科學家們希望製造出一種不僅可以重複跳躍並以可控的方式著陸的機器人，還可以攜帶電子裝置、感測器和電池。
曹圭鎮說：“這將是一項極其艱鉅的任務，因為它的身體必須非常輕，才能在水上跳躍。如果還能增加游泳行為就太好了。”
科學家們在7月31日出版的《科學》雜誌上詳細介紹了他們的發現。
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