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各地屡现"飞蛇"异象 二维模型试揭滑行之谜(图)

http://www.kexue.com 2013-11-04 10:27:26 腾讯科学  发表评论


研究人员正逐渐揭开飞蛇的滑翔之谜

  虽然Jake Socha仍然无法了解飞蛇如何飞行,但是他在3D打印技术和高能计算机模拟技术的帮助下,正逐渐揭开谜底。高能计算机模拟使用的图形编辑单位就是绘图处理器(GPUs),现在从游戏控制器到超级计算机几乎都在使用它。科学家们一直生活在一个计算机模拟的黄金时代,他们发现这些绘图处理工具不仅能用于游戏加速,它们也能够用于某种类型的数学研究,比如说模拟飞蛇。

  研究人员已经创建了飞蛇的二维计算机模型,但是他们也进行真实的模拟。两者都表明蛇形物体将获得一种特殊的空气动力学特征,当它们从树枝上落下时,它们的身体会呈现35度。波士顿大学的Lorena Barba和Anush Krishnan负责的计算机模拟中,研究人员使用GPU模拟蛇在不同速度和角度攻击的二维截面。弗吉尼亚理工学院工程科学和机械学教授Socha说道,结果发现35度倾斜时比预期获得了更多的浮力。

  Socha已经研究了这种蛇类的三个物种,它们似乎将空中飞行用作一种防御机制。它们将身体转变成一种符合空气动力学的翅膀形状,然后从树上弹射下来。它们快速下落而且呈现一种波动的S型滑行。如果它们从一颗足够高的树上落下,它们能够轻易飞出9米。研究人员建立了第一个飞蛇计算机模型,他们希望建造更复杂的三维模拟,以此更多的了解这种蛇的运动,以及将身体后半部分置于身体前侧是否能够产生更多的额外浮力。。Socha声称,对于这种新颖飞行方式的研究有可能用于建造一种全新的自主机器人。他说道:“或许你可以设计一种搜索和救援机器人,它能够像蛇一样进入裂缝,穿过碎石出现在废墟顶部,然后跳下去并且滑翔到某处。”(过客)

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