何梓科
近日,我院级航空航天工程专业本科生何梓科同学以第一作者身份于JCR一区期刊JournalofTheoreticalBiology(IF:2.)在线发表题为Howhoneybeesdipnectar:dynamicspacingoftonguehairsfacilitatestocollectnectarofvariousviscosities的学术论文。
在实际工程运用中,用毛刷状的结构来摄取液体的案例比比皆是,如利用毛刷进行的油漆涂抹以及往复式微流量泵等;而如何合理控制毛的分布密度涉及到提升流体转运率和优化能耗等关键技术问题。自然界中,蜜蜂具有卓越的适应能力,可采用毛刷状的中唇舌摄取粘度跨2个数量级的花蜜。考虑到泄流作用,饮蜜过程中花蜜将不可避免地从中唇舌上的刚毛之间流失,并且流失量与花蜜粘度及刚毛间隙有关。前期研究发现中唇舌在饮蜜时会伸长,因此课题组假设中唇舌的伸长率可能与所饮花蜜的粘度相适应以减少泄流率从而最大化饮蜜速率。通过采用高速显微摄像系统,课题组观测并量化分析了蘸取多种粘度的花蜜时蜜蜂中唇舌微观结构的形态变化,发现其伸长率与花蜜粘度成正相关变化。通过引入泄流率完善了蜜蜂中唇舌的微流体输运模型,揭示了蜜蜂在多种粘性条件下中唇舌微观结构的动态优化策略,为研究昆虫进食适应性提供了新的视角,并给高适应性微流体转运装置结构/机构设计带来了全新思路。该项研究在中山大学和德国基尔大学的联合工作下完成,文章共同第一作者为航院硕士研究生张威,通讯作者为吴嘉宁副教授,研究获得了国家自然基金青年项目(项目号:),国家装备预研教育部联合基金(项目号:A)和中山大学百人计划研究项目(项目号:-)的支持。
图
蜜蜂采集花蜜
一直以来,我院仿生智能机器人实验室鼓励本科生积极参与科研项目,在让学生切实感受科研魅力、激起研究兴趣的同时,将科研活动作为培养本科生综合素质的重要途径,为本科生进一步深造提供坚实基础。
何梓科同学表示:“非常感谢学院一直以来对我们学习和研究方面的支持。这是我第一次以第一作者发表学术论文,整个研究过程中老师和学长学姐的不遗余力的指导让我学会了如何从学术科研的角度思考并解决问题。从开展动物实验如仿生高速显微摄像实验、中唇舌解剖实验,到建立理论模型,我深深地感受到了仿生学的趣味与魅力。在这篇论文的基础上,实验室目前在从材料及机构等角度研究中唇舌的机构协同特性,基于仿生学的思路并结合现代仿形技术,研制仿生多粘度的微流体输运泵,以用于医疗上如咽拭子采集或者微剂量给药等领域。在本科阶段发表论文是我大学生活中最重要的经历之一,为我之后的研究深造积累了丰富的经验,希望航院的师弟师妹们积极参与科研活动、提升自身水平与能力。”
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中山大学航空航天学院
文案
仿生智能机器人实验室
图片
仿生智能机器人实验室
编排
章登宇
初审
周增强
审核
刘芳
审核发布
温光浩
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