柔软的小动物是激发水下航行器设计的灵感

Nanomia bijuga是一种与水母有关的海洋动物，通过喷气推进游泳。它身上有十几个或更多的柔软结构向后泵水，以推动动物前进。它可以单独控制这些射流，同步它们或按顺序脉冲它们。

一组UO研究人员发现，这两种不同的游泳方式让动物根据当前的需求优先考虑速度或能源效率。这一发现可以为水下航行器设计提供信息，帮助科学家建造更坚固的飞行器，在各种条件下都能表现良好。

由海洋生物学家Kelly Sutherland和博士后研究员Kevin Du Clos领导的UO团队在最近发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文中报告了他们的发现。

“大多数动物可以快速移动或以能量高效的方式移动，但不能两者兼而有之，”萨瑟兰说。“拥有许多分布式推进装置使Nanomia既快速又高效。而且，值得注意的是，他们在没有集中神经系统来控制不同行为的情况下这样做。

Nanomia共享其水母亲戚的凝胶状，空灵的形式。但它在结构上有点复杂：从技术上讲，每个人都是个体的殖民地。例如，Nanomia的每个喷流都是由一个称为死灵载体的单独单元产生的。死灵聚集在动物前部的茎状结构上。与此同时，纤细的触手尾随在后面，携带着专门用于进食、繁殖和保护的结构。

虽然许多海洋生物通过喷气推进移动，包括鱿鱼和水母，但大多数都有一架喷气式飞机。纳诺米亚通常有 10 到 20 个;确切的数量因殖民地而异。

“我们对为什么多喷气式游泳有用感兴趣，我们感兴趣的是时机，”杜克洛斯说。

Nanomia可以脉冲其死灵细胞或按顺序激活它们。Du Clos和他的同事们想看看这些不同的模式如何影响动物的游泳方式，这可能阐明了拥有多个喷气式飞机的进化优势。

在华盛顿的星期五港实验室，研究人员将Nanomia从海洋中挖出来，并将它们放入实验室的水箱中。然后，他们使用视频记录和计算机模型来分析游泳模式。

研究小组发现，这两种游泳模式适合不同的情况。

同步脉冲将Nanomia非常快速地向前发送，非常适合快速逃离捕食者。异步脉冲缓慢而稳定地移动动物，研究人员的建模实验表明这是一种更节能的游泳方式。因此，由于Nanomia有时每天行驶数百米，异步泵送可能更适合日常使用。

Nanomia运动的复杂性对于转向大自然寻求灵感的工程师来说可能是有用的。

“它为开发具有一系列功能的机器人提供了一个框架，”Du Clos说。

例如，水下航行器可以有多个推进器，推进时间的简单变化可以使一个飞行器在需要时快速或有效地移动。

在未来的工作中，研究人员计划更多地研究Nanomia的特征，重点是更好地了解动物触手的排列如何影响其进食。

萨瑟兰补充说，殖民地动物由于其潜在的流体动力学优势而在公海中很常见。该团队目前正在Nanomia之外寻找其他种类的殖民地游泳者，以弄清楚游泳装置的不同安排如何影响动物的运动。

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