中山大学吴嘉宁 | 深海羽毛扇虫的相关力学问题研究

科技   2024-10-13 21:45   广东  

主办方:中国科学技术大学工程科学学院

报告人简介:

吴嘉宁,中山大学先进制造学院副院长,副教授,博士生导师,中山大学“百人计划”引进人才。研究主要围绕智能制造、仿生智能机器人及机械系统可靠性展开。近年来在Nature Nanotechnology, PNAS, NSR, iScience 等期刊发表通讯/一作SCI论文70余篇(封面论文7篇),授权专利15项。2016年获得第五届国际仿生工程学术大会(International Conference of Bionic Engineering)优秀学生奖(全球2名),研究成果被新华社,中科院,科学网,New York TimesDiscover 网站,Science 主页,New Scientist  Physics.org 报道,关于象鼻的仿生研究受邀加拿大 Discovery 频道制作主题纪录片。2021年受邀参加《CC讲坛》及《格致论道讲坛》,相关视频受《人民日报》,学习强国等媒体平台转载报道。

报告摘要:

动物逃逸反应的成功与否取决于多种因素,逃逸动作的迅速性通常是最重要的。羽毛扇虫(Annelida: Sabelidae)能够迅速将长满小羽的触手撤回到它们的管道中以保护自己免受潜在威胁。羽毛扇虫的逃逸速度高达272±135 mm/s(相当于8±4个体长/s),这与自然界中最快的游泳者之一——旗鱼(4个体长/s)的速度相媲美。这一壮举得益于羽毛扇虫强大的肌肉系统,其肌肉可以产生高达其体重36倍的收缩力。此外,羽毛扇虫采用了形态适应策略,包括小羽的放平和身体节段褶皱的变形以减小流体阻力,保护触手免受损害。跟据流体力学型,这些行为可以分别减少47%的流体阻力、75%的附加质量和89%的摩擦系数。这些策略使羽毛扇虫能够执行快速的逃逸反应,并可能启发管内快速运动机器人的设计。

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仿生界面及未来制造实验室
中山大学深圳校区理学园
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