由加州大学伯克利分校、佐治亚理工学院和韩国亚洲大学组成的跨学科合作研究小组，在仿生机器人领域取得重大进展。该团队受Rhagovelia水黾独特扇形螺旋桨的启发，成功开发出一种昆虫级机器人，实现了生物运动能力在机器人领域的创新应用。

自然奇迹：水黾的“超能力”

Rhagovelia水黾是毫米级半水生昆虫，其推进腿上的特殊扇形结构使其能在湍急溪流中快速滑行、转弯和加速，速度可达每秒120个身体长度，机动性堪比飞行苍蝇。此前，科学界普遍认为其风扇动力完全依赖肌肉活动，但最新研究揭示，这些扁平带状风扇可通过表面张力和弹力实现被动变形，无需额外肌肉能量。这一发现颠覆了传统认知，为仿生设计提供了新思路。

跨学科协作：五年磨一剑

研究始于2019年，加州大学伯克利分校综合生物学家维克多·奥尔特加-希门尼斯(Victor Ortega-Jimenez)在博士后期间首次观察到Rhagovelia水黾的独特行为，并耗时五年联合多国团队破解其运动机制。2020年，奥尔特加-希门尼斯加入佐治亚理工学院后，与萨阿德·巴姆拉(Saad Bhamla)博士及韩国亚洲大学Je-Sung Koh教授团队展开合作，整合实验生物学、流体物理学与工程设计，最终揭开生物风扇的微观结构之谜。

技术突破：扁平带状风扇的仿生设计

亚洲大学金东进博士通过扫描电子显微镜发现，Rhagovelia水黾的扇叶具有扁平带状微结构，兼具推进所需的刚性与折叠时的柔性。研究团队据此设计出重量仅1毫克的弹性毛细管风扇，并集成到昆虫级机器人“Rhagobot”中。该机器人通过水面力和灵活几何形状实现自我变形，无需复杂电路控制，即可完成推力增强、制动与机动性优化。实验验证，其性能与活体昆虫高度一致，解决了小型水上机器人划水效率低、机动性受限等难题。

科学意义：从生物力学到工程应用

研究首次建立了风扇微结构与水上运动控制的直接联系，揭示了自然选择如何通过形态优化提升生物适应性。Rhagovelia水黾的“机械嵌入式智能”为仿生机器人提供了高效解决方案，其在水面产生的复杂涡流特征，更引发了对流体动力升力机制的深入探讨。

未来展望：开启环境监测与救援新纪元

Je-Sung Koh教授指出，Rhagobot的设计理念可推广至极端环境探索，例如在湍急水域中执行环境监测、搜索救援等任务。其低成本、高适应性的特点，有望推动仿生机器人在日常生活中的广泛应用，为微型机器人技术突破传统限制提供关键范式。

此项研究发表于国际顶级期刊《科学》，标志着跨学科协作在高端装备制造领域的又一次成功实践，为全球仿生机器人研究树立了新标杆。

更多信息： Victor M. Ortega-Jimenez 等人，《超快弹性毛细管风扇控制波纹虫和机器人的敏捷机动》，《科学》(2025 年)。