像海鸟一样,这台机器人钻进水里游一圈又飞上天
麻省理工与瑞士洛桑联邦理工的团队造出一台不到300克的扑翼机器人,能像海鹦、海燕这类潜水鸟一样:潜入水中以约1米每秒游动,再扑翅冲出水面、以约6米每秒飞走,全程靠同一对翅膀。成果2026年7月9日发表于《科学》。研究者设想它未来飞到冰山、鲸群等危险水域,潜下去采样再飞回来传数据。
会飞的机器人不少,会游泳的也有,但同一台既能潜水游、又能自己冲出水面飞走的,一直是难题——难点在于'从水里飞出来'这一下,水的阻力是空气的几百倍。麻省理工(MIT)和瑞士洛桑联邦理工(EPFL)的团队,刚把这件事做成了。
这台机器人叫FAAV(扑翼式水空两栖飞行器),重量不到300克,大概半斤,结构很简单:一个中央机身、两片能弯曲扑动的翅膀、一条可调方向的尾巴。研究登上了2026年7月9日的《科学》(Science)杂志,论文题目直白得可爱——《跃出水面》。
它的本事是真两栖:在水下能以约1米每秒游动,冲出水面后能以约6米每秒飞行,水陆切换时翅膀扑动频率约每秒5次。一对翅膀通吃两种介质,不靠螺旋桨、也不用额外的划水脚。
秘密藏在细节里。翅膀由薄膜做成,表面镀了一层疏水纳米颗粒涂层,能把水甩掉;防水电机驱动曲轴让翅膀上下扑动;尾巴通电改变角度,就能控制它是往上飞还是往下潜。团队还配了小、中、大三套可换翅膀(60、80、100厘米),适应不同任务。
最有意思的是一个反直觉的发现:飞出水面其实不一定需要用脚使劲划水。团队研究了约100种既能潜水又能飞的鸟后发现,体型较小的鸟在水里和空中用的是同一套力学动作,只是切换速度——比如海鹦(puffin)在空中大约每秒扑翅10次,潜到水下就降到约4次。机器人照搬了这个'换挡'思路。
灵感就来自海鹦、海燕、翠鸟这些又能扎猛子又能飞的海鸟。对工程师来说,它们是天生的水空两栖高手,而人类此前造的飞行器和潜航器,几乎都是各干各的。
研究者给它想的用途很实在:海洋科考。传统海洋调查要出动船只,又贵又慢还危险。而这样一台小飞行器可以直接飞到冰山、港口或鲸群所在的水域,潜下去取个样,再飞回来把数据交回,大幅降低成本、也避开危险海况。
当然,现在它还是一台实验室原型。半斤重的身板能带多少传感器、电池够飞多久、真到风浪里还稳不稳,都是从'惊艳演示'走到'实用工具'必须迈过的坎。但它至少证明了一件事:自然界折腾了上千万年的水空两栖方案,人类终于开始抄得像模像样了。