由于工程師和古生物學家通過多學科研究開發(fā)和測試了一種設計方法，一組昆蟲至少在2.8億年的時間里使用的一種高度復雜的折疊機制將被廣泛應用。

根據今天發(fā)表在《美國國家科學院院刊》上的一篇文章，研究人員已經通過折紙啟發(fā)的幾何方法重新創(chuàng)建了在the翼中發(fā)現的復雜，高度緊湊的折疊機制，該機制在不同的工程領域都有潛在的應用。

當動物不在飛行中時，ear的后翅會在小的皮革狀前爪下自動折疊，采用特殊的折疊方式，根據物種的不同，其表面積會減少十到十五倍或更多。這是在昆蟲中發(fā)現的最緊湊的機翼折疊，可為飛行的昆蟲提供無與倫比的地wig移動性。在保護翅膀的同時，腹部也完全靈活的情況下，假發(fā)可以在土壤和其他狹窄空間中蠕動，并可以使用其特有的后鉗。

盡管the翼的工程設計潛力巨大，并且具有獨特的性能，但尚未解決設計其復雜折疊樣式的方法，從而阻礙了實際應用。、

首席作者Kazuya Saito博士解釋說：“設計受ear啟發(fā)的風扇的方法基于折紙模型中的扁平折疊性，這是一個數學定理，解釋了折痕圖案如何折疊成扁平圖形。”來自九州大學設計學院，專門研究受生物啟發(fā)的可展開結構。“我們的ear風扇可以使用經典的繪畫技術進行設計，但是我們還開發(fā)并發(fā)布了可以根據應用要求使過程自動化的軟件。”

對新設計方法的幾何要求是通過折疊式wig假后翼的層析成像來告知的。

研究人員預測，他們受ear啟發(fā)的風扇將看到多種用途，可將可變大小和材料的折疊結構制成高度緊湊的形狀，從而可以有效地運輸和部署。這些物品可能包括日常用品，例如風扇或雨傘，以及用于建筑，機械工程和航空航天工業(yè)的多種結構，例如無人機機翼，天線反射器或能量吸收板。

另一方面，這項研究為進化生物學提供了新的見識，因為新的設計方法還可以重現2.8億年老ear親屬的翅膀折疊機制。

牛津大學博物館昆蟲古生物學家RicardoPérez-dela Fuente博士說：“現代ear的翅膀在大約2,000個活著的物種中幾乎沒有變化，由于它們的特殊功能，其形狀和折疊模式在進化過程中保持非常穩(wěn)定。”自然史的共同作者。“但是，一群長期滅絕的昆蟲(即蛋白原蜘蛛)具有類似于ear的扇形翅膀，但是差異足以測試新設計方法的一致性。我們的工作表明，古生物學在實際應用中可能是令人感興趣的”。

新方法定義了兩個ear的扇狀翅膀及其深部原生動物的親戚保持功能的幾何約束。這使研究人員能夠在兩組之間推測出滅絕的，假設的中間形式，從而闡明可能導致現代to發(fā)的復雜進化途徑的可能進化途徑。

這項研究代表了來自日本和英國的工程師和進化生物學家之間的跨學科研究。牛津大學自然歷史博物館和比較動物學博物館(哈佛大學)的標本提供了構建和測試幾何方法的數據，突出了自然歷史收藏品所具有的價值，包括最先進的應用。

牛津大學工程科學系系主任鐘佑教授說：“自然一直是靈感的源泉。”“受生物啟發(fā)的技術不斷提供一些最有效和可持續(xù)的方式來應對未來的許多挑戰(zhàn)。”