نشر باحثون من كلية الفنون التطبيقية الفيدرالية في لوزان في سويسرا وجامعة كونكوك في كوريا ورقة بحثية في مجلة Nature تفيد بأنهم نجحوا في تطوير روبوت طائر صغير جديد بجناح مرفرف من خلال دراسة آلية تمدد جناح خنفساء وحيد القرن وتراجعه. يمكن للروبوت أن يفتح جناحيه ويسحبهما بشكل سلبي دون الحاجة إلى عدد كبير من المحركات.
وفقًا لـ IT House، يعتقد العلماء منذ فترة طويلة أن الحشرات، بما في ذلك الخنافس، تنشر وتطوي أجنحتها بشكل نشط من خلال عضلات الصدر، تمامًا مثل الطيور والخفافيش. ومع ذلك، نظرًا للقيود التقنية، لم يكن من الممكن تحديد العضلات التي تستخدمها الخنافس بالضبط وكيفية تحقيق هذه العملية.
وجد فريق البحث أن أجنحة خنفساء وحيد القرن قابلة للطي مثل الأوريجامي ويمكن تخزينها بدقة تحت إليترا الصلبة قبل أن يتم فردها بشكل سلبي أثناء الطيران. وقد ركزت معظم الدراسات السابقة على كيفية محاكاة البنية المطوية لأجنحة الخنفساء، متجاهلة حركة قاعدة الأجنحة.
من خلال المراقبة الدقيقة لخنافس وحيد القرن، اكتشف الباحثون بالصدفة أن هذه الحشرات يمكن أن تنشر أجنحتها الخلفية بشكل سلبي وتطير بالقوة الناتجة عن الإيليترا ورفرفة الأجنحة. بعد الهبوط، يستخدمون أيضًا إليترا لدفع أجنحتهم الخلفية إلى أجسادهم، دون استخدام طاقة عضلية إضافية.
ومن هذا المنطلق، قام فريق البحث بتطوير روبوت طائر مصغر يزن 18 جرامًا فقط. على عكس الروبوتات الطائرة السابقة، يمكن لهذا الروبوت أن يسحب أجنحته بشكل سلبي من خلال أوتار مرنة، وينشر أجنحته بشكل سلبي للإقلاع والحفاظ على رحلة مستقرة عند رفرفة أجنحته، ومن خلال التوقف عن الرفرفة بعد الهبوط، يمكن للأجنحة أن تتراجع بسرعة وبشكل سلبي دون الحاجة إلى الحاجة لمحركات إضافية.
يتمتع هذا الروبوت الصغير الجديد بمجموعة واسعة من آفاق التطبيقات، ويمكنه الدخول إلى مساحات صغيرة لا يمكن للبشر الوصول إليها للقيام بمهام البحث والإنقاذ؛ ويمكن أيضًا استخدامه كأداة لعلماء الأحياء لدراسة آليات طيران الحشرات، وحتى للتجسس. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لانخفاض وتيرة الصفع، فإن هذا الروبوت آمن جدًا ويمكن استخدامه كأداة بحث هندسي أو كلعبة للأطفال.
وقال فريق البحث إنهم سيعملون في المستقبل على تحسين أداء طيران الروبوت ومنحه القدرة على الزحف والحركات الأرضية الأخرى، مما يجعله أقرب إلى الحشرات الحقيقية.