这种类似水母的海洋生物能给我们带来什么关于未来水下航行器的知识

海洋生物已经发展出许多创造性的方式来在水世界中穿梭。有些有尾巴可以游泳，有些有鳍可以滑行，还有一些使用喷气式飞机推进自己。最后一种运输方式通常与鱿鱼、章鱼和水母有关。多年来，研究人员一直对将这种类型的运动转移到软机器人上感兴趣，尽管这很有挑战性。（这里还有几个例子。）

俄勒冈大学研究人员领导的一个研究小组试图更深入地了解这些凝胶状生物如何在水下航行，以便集思广益，设计出更好的未来水下航行器。他们的研究成果本周发表在《国家科学院院刊》上。他们关注的生物是水母的近亲Nanomia bijuga ，它看起来就像两排气泡膜，一端系着一些丝带。

这种气泡包裹体被称为“泡囊”，每个气泡被称为“泡囊”。所有泡囊都可以通过膨胀和收缩独立产生水流，从而通过灵活的开口引导海水流动。从技术上讲，每个泡囊本身就是一个生物体，它们被捆绑在一起形成一个群体。蒙特利湾水族馆研究所将这些动物描述为“活着的通勤列车”。

气泡单元可以协调一致地一起游动，按顺序产生喷射流，或者根据需要做自己的事情。重要的是，几种喷射流的模式可以产生主要运动。从尖端到带状尾部按顺序发射成对的内绒毛使Nanomia能够向前或向后游动。发射一侧的所有内绒毛或发射一些单独的内绒毛，可以转动和旋转身体。使用这些命令控制多个喷射流， Namonia可以每天两次迁移数百码，深入 2,300 英尺（包括暮光区）。

对于Namonia来说，不同动物的游泳触手数量可能有所不同。因此，为了进一步研究，研究小组想看看这种变化是否会影响游泳速度或效率。随着游泳触手数量的增加，效率和速度似乎都会提高，但似乎在 12 个左右达到稳定水平。

这种推进系统使得纳莫尼亚鱼能够以与许多鱼类相似的速度在海洋中游动（根据身体长度来判断速度），但却没有神经肌肉系统运作时的高代谢成本。

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那么，这种海洋生物如何帮助设计水下航行器呢？加州理工学院的约翰·达比里是这篇论文的作者之一，他长期以来一直主张从水母等生物的流体动力学中汲取灵感来设计水上船舶。虽然这篇论文的研究人员没有为水下航行器的推进系统提出具体的设计方案，但他们确实指出，这些动物的行为可能为通过多个喷射器运行的发动机提供有用的指导。研究人员在论文中写道：“与 [ Namonia] bijuga类似，一艘配备多个推进器的水下航行器可以使用不同的模式来适应环境。”

简单改变喷射器点火时间或哪些喷射器同时点火，就能对车辆的能源效率和速度产生巨大影响。例如，如果工程师想要制造一个不需要大量电力的系统，那么拥有可以独立控制的喷射器可能会很有帮助。如果车辆需要快速行驶，那么就需要有一种功能，可以同时从一侧操作所有发动机。

研究人员指出：“对于推进器较少的水下航行器，增加推进器可能会带来很大的性能优势，但当推进器数量较多时，增加推进器所导致的复杂性增加可能会超过性能提升的增量。”

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