當前位置:
首頁 > 科技 > 仿生鮪魚尾鰭革命!水下無人機將迎來速度與靈活度的飛躍

仿生鮪魚尾鰭革命!水下無人機將迎來速度與靈活度的飛躍

來自西班牙的機械工程學家Cecilia Huertas Cerdeira,從小就對大西洋海岸的水中生物優雅姿態深深著迷。如今身為馬裡蘭大學助理教授的她,正將這份熱情轉化為研發新一代水下無人載具(UUV)的動力。

現行水下無人機雖已發展多年,卻始終無法像空中無人機那樣兼具速度與靈活性。Huertas Cerdeira教授決心改變這個現狀,她率領團隊開發出一款模仿鮪魚尾鰭的機械推進系統,這項突破性設計可望讓水下無人機在深海中展現前所未有的機動效能。

「自然界經過數百萬年演化出的游泳高手,效率遠勝任何人造螺旋槳。」Huertas Cerdeira解釋道:「我們雖然造不出真正的魚,但可以打造出像魚一樣遊動的機器人。」這項發表在《Scientific Reports》期刊的研究,預計年底前就能在馬裡蘭大學流體力學實驗室的水洞中進行原型測試。

隨著全球對水下無人載具需求激增,這項技術的突破格外關鍵。從檢測油管洩漏、監測極地冰層溫度,到執行軍事排雷任務,UUV正在取代傳統潛艇執行各種高風險作業。但現有推進系統產生的噪音和阻力,不僅容易驚擾海洋生物,更可能暴露軍事行動蹤跡。

美國海軍預備役海洋學專家Rob Nicholson指出:「空中無人機的發展領先水下機種至少十年。」雖然國防部和能源業已率先投入UUV研發,但他認為學術界將成為下一波創新的重要推手。

專精流體力學的Huertas Cerdeira發現,魚類之所以能成為游泳高手,關鍵在於其尾鰭能動態調整不同部位的硬度分佈。她的團隊運用加壓空氣腔模擬這種生物力學特性,讓機械尾鰭在擺動時能像真魚一樣靈活變形。

「大自然蘊藏著許多令人驚嘆的解決方案,這正是工程師最該學習的地方。」Huertas Cerdeira期待這項研究能開啟新一代仿生水下載具的研發浪潮,為全球海洋探索帶來革命性突破。