導讀：夏天有三恨：曬太陽、做實驗和趕蚊子。除了無可奈何的高溫和不得不做的實驗之外，揮之不去的蚊子，成為了夏夜漫步最大的痛苦。尤其是在夜半正酣之時，在你耳邊嗡嗡作響，那叫一個痛苦。殊不知，你被蚊子咬的滿頭包，別人卻用蚊子發了一篇Science。在夜間，黑暗的洞穴，或其他視覺受損的環境中，動物的導航和控制系統必須在不依賴光學信息的情況下感知和避開障礙物。節肢動物具有異常敏感且多樣化的機械感受器可探測外部環境變化，從而避免發生碰撞。昆蟲的觸角運動由瓊氏器(JO)檢測到，JO是一組位于觸角蒂上的機械感受器。JO可以探測流體流動、重力牽引和聲音刺激，是動物王國中最敏感的機械感受器官之一，蚊子的JOs非常敏感。這使得蚊子可以對聲近場中±11 nm的空氣粒子位移引起的±0.0005°觸角偏轉（或聲粒子速度~10?7 m s?1）作出響應。有鑒于此，英國皇家獸醫學院Richard J.Bomphrey等人通過對蚊子的夜間行為反應提出了一種感官機制，使用基于體內高速運動學測量的低空和近壁飛行的計算流體動力學模擬，量化了敏感機械感官觸角處自生壓力和速度信號的變化。最后還開發了一種具有受蚊子啟發傳感系統的四軸飛行器，成功實現了在接近地面和墻壁的地方飛行，并能夠有效避碰。
第一作者：Toshiyuki Nakata，Nathan Phillips1.發現夜間蚊子進入地面或墻壁并偏離表面的行為是通過感知自身誘導的氣流模式變化來調節的。2.通過開發具有受蚊子啟發傳感系統的四軸飛行器，驗證了編碼空氣動力學信息實現避碰的原理。
研究人員從神經生理學證據中獲得靈感，并假設了一種蚊子的感官機制，解釋了蚊子是如何避開復眼看不見的表面。缺乏視覺信號表明存在另一種近距離信息來源，研究人員認為蚊子可以檢測到近距離物理環境引起的自身流動模式的變化。【小編注：所以，這就是為什么一打蚊子，蚊子很快就能逃跑的原因？】研究人員演示了蚊子如何通過拍打飛行時產生的流場來探測附近的表面。蚊子的翼拍運動學顯示了高振翅頻率，低振翅幅度和大而快速的翼展旋轉。這些特征導致了非常規的空氣動力學氣流圍繞在翅膀周圍，兩股快速流動的氣流集中在一起，在身體下方約有兩個翅膀長度。由于較淺的沖程振幅，射流比其他飛行動物的尾跡更集中；如果誘導流與地平面的相互作用對避免碰撞很重要，這可能有助于改善信號。使用基于體內高速運動學測量的低空和近壁飛行的計算流體動力學模擬，研究人員量化了敏感機械感官觸角處自生壓力和速度信號的變化。最后開發了一種具有受蚊子啟發傳感系統的四軸飛行器，成功實現了在接近地面和墻壁的地方飛行，并能夠有效避碰。總之，這種低功率傳感系統在未來更安全的旋翼控制系統中有很大的應用潛力。而且，這項研究告訴我們，打不到蚊子，不是你太笨，是蚊子真的太精了！ToshiyukiNakata et al. Aerodynamic imaging by mosquitoes inspires a surface detector forautonomous flying vehicles. Science 2020, 368, 634-637.https://science.sciencemag.org/content/368/6491/634
