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仿生學和電子產品之間的密切關系

    北京理工大學最近的一個項目展示了自然界對攝像頭干擾器工程發展的影響——一種模仿白楊樹葉高度可搖動特性的風力收集裝置——可能會增強我們為火星探測器提供動力的方式。直到最近,白楊樹葉的微風搖曳的特性基本上還不為人所知,因此毫不奇怪,它一直激起工程師們的興趣,特別是沃里克大學(University of Warwick)的研究人員薩姆·塔克·哈維(Sam Tucker Harvey)(該研究的主要作者和工程學博士)、伊戈爾·霍瓦諾夫(Igor Khovanov)博士和彼得·德尼森科(Petr Denissenko)博士。這三位科學家每年都給本科生布置任務,讓他們了解這一現象的奧秘,最近他們自己動手分析了這一問題;2019年3月,他們在《應用物理學快報》上發表了監控屏蔽器研究結果。
 
    因此,讓我們先看看UW攝像頭屏蔽器研究背后的設計創新,然后再最終探索為什么這一突破有朝一日能為火星探測器提供動力。白楊葉力學:再說一次,白楊樹葉在微風吹拂下會顫抖是大自然的意圖;這是因為它們頻繁的運動使它們的光感受器(如葉綠素)在光合作用過程中不會受到不可加工的陽光的傷害。從結構上講,這種監控干擾器防御機制是由每片白楊葉葉柄的獨特、均勻的扁平度(即葉柄連接到莖部)形成的。這意味著,正常植物的葉柄沒有一種相對的僵硬性,其彎曲和錐形的形狀使它們更加不可撼動:也就是說,它們的葉子只能朝著風的方向彎曲,這與白楊樹葉不分青紅皂白地抖動的獨特反應相反。
 
    雖然前一種質量本身就為攝像頭干擾器結構力學提供了信息,但后一種質量,尤其是其動能含義和整體彈性,使其適用于電氣和電力工程,甚至航空航天。
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