近日，美國弗吉尼亞理工大學的研究者開始參加一項旨在研究水母運動模式的項目，以幫助美國海軍設計水母仿生機器人。

   許久以來，水母一直被認為是一種由簡單肌肉組成，運動效率很低，只能“隨波逐流”的物種。

   而據美國《國家科學院院刊》的一篇論文報道，上述項目發現水母是地球上能量利用率最高的“天然推進器”之一。研究人員發現，水母并非在水中持續不斷地游動，而是通過鐘形身體不斷收縮與舒張，以停頓——前進——停頓的模式前進。而其前進的動力部分來自于在停頓過程中形成的渦流。也就是說，這種生物在將水從身前“搬運”到身后的過程中，制造了一個真空的“洞”。水流在填滿這個“洞”時，順便為水母提供了推力。

   這種借力于渦流的運動方式，使水母每次一縮一張的行進距離增加了30%，也減小了水母在游動過程中肌肉的能量消耗。弗吉尼亞理工大學機械工程學教授Shashank Priya說：“水流能夠幫助水母運動并節省能量。事實上，水流推動了水母前進，而水母則通過收縮擴展過程來保持這種推力。”

   同時，研究人員通過計算食物攝入量和運動能量消耗還發現，水母的能量利用率約比其他動物高出48%。正是憑借這種高超的節能技巧，這種生物幾乎遍布整個海洋，甚至在一些人造設施，例如港口和造船廠里也有它們的身影。

   為此，該項目研究人員希望能夠將水母獨一無二的運動方式用于設計機械水母，最終制造出一種能耗低、航程遠的仿生機器人。“水母具有比其他海洋生物都低的代謝速率，極強的生命力還有適合裝載貨物的外形，這些特點使其成為一種理想的仿生對象。”Shashank Priya說。

   據介紹，該項目由弗吉尼亞理工學院下屬的美國海洋生物研究所主持，衛普頓斯學院、羅杰威廉斯大學以及加州理工大學共同參與。其中，Shashank Priya的團隊負責計算機模擬部分，即在水族箱中拍攝水母的運動過程，然后將錄像轉化為計算機可以識別的信息，最終使計算機能夠模擬水母的運動。這種技術與被廣泛應用在《指環王》等電影中的特技——動作捕捉技術類似。

   負責計算機模擬具體操作工作的該校機械工程系博士生Colin Stewart告訴記者，計算機模擬水母可以讓研究人員自由控制其運動狀態。不過，相比捕捉鯊魚、游泳運動員等水中物體的運動來說，捕捉水母運動的難度特別大，因為水母柔軟而靈活的身體令計算機很難識別。

   目前，相關實驗室已經研制出一些水母機器人。例如，該校此前曾為美國海軍研制出一款名為Cyro、長為5.7英尺、重170磅的水母原型機器人。