北京
想象一下这个场景：你是一名海洋研究者，想近距离观察那片80%仍未被探索的深海。你开车到海边，从后备箱里取出一个带翅膀的机器人，往空中一抛，它就飞了起来。接着，当它抵达你想要测量的那片海域时，它一头扎进海浪之下——这才是真正精彩的部分。
这个画面目前还无法实现，但我们离它又近了一大步。来自麻省理工学院和瑞士洛桑联邦理工学院的工程师团队，研发出一种“扑翼式空水两栖载具”（简称FAAV），相关研究已发表于《科学》杂志。
团队的研究灵感，来自自然界中超过100种既能飞行又能游泳的鸟类，比如潜鸟、海鸥、海鹦和鹱。这款机器人的重量不到半磅，而且全身疏水，这两项特性让它能在空中与水下两种状态之间来回切换。
“要让这种切换成功运转，你需要做一些适应性调整。但自然界里其实已经有现成的解法了。”论文作者、来自麻省理工学院的拉斐尔·祖弗雷在一份声明中说，“像海鹦这样的鸟，能以极快的速度在空中飞行，又能潜入水中以每秒3米的速度游动。它们能做到相当了不起的事情。所以我们知道这是可行的，只是此前没人把这套原理放进一个可移动的机器人系统里试过。”
水比空气的密度大约高出1000倍，而潜鸟们自有应对之策，让它们在两种介质中都能高效移动。首先，它们入水后会收起翅膀；其次，它们拍打翅膀的频率也会随之减慢。工程师在设计FAAV时，并未给翅膀加入折叠机制，而是赋予其一定的柔韧性，让它能根据需要切换拍打频率。
这款机器人的机身由电机、电池和曲轴构成，曲轴上连接着可动尾翼，以及由薄膜制成的翅膀——这些翅膀还能按不同尺寸进行更换。
在实验室测试和日内瓦湖的实地实验中，研究团队发现：只要FAAV以超过70度的角度冲出水面，它就能重返空中。这是此前没有任何机器人实现过的壮举。
不过，前面还有大量工作要做——目前这款机器人只能完成“从水到空”的单向过渡，反过来还不行。但研究人员已经有了一个可靠的原型，能以此为起点做更深入的研究。或许在将来，它真的能变成科学家手中一台便携设备，随手就能从岸边或船甲板上发射升空。
“海洋科学面临的一个主要挑战，就是如何高频次、多地点地采集数据，而这正是这款机器人未来可以做到的事。”祖弗雷说。说到底，一切奥秘，都藏在翅膀的设计里。
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