本文從動力學視角解析蝴蝶飛行為何搖擺。從實驗觀察蝴蝶飛行模態獨樹一格,與昆蟲綱之飛行生物迥然不同,依據機械動力學的學理,這樣搖擺的行為是很不合常理的,但是,為何這麼多種的蝴蝶都能生存下來呢?在熱流光束實驗室觀察與量測一系列蝴蝶飛行動態,依據實驗資訊,建立枯葉蝶飛行之數值模型,分析枯葉蝶在自由飛行下身體動態與飛行模式之關係,在研究中發現,枯葉蝶在飛行時透過不斷扭動身體來控制翅膀拍撲,進而影響氣流並操控飛行方向與飛行速度。有別於其他飛行昆蟲或是鳥類,蝴蝶的飛行像是在空中跳舞一般,然而,透過跳舞般的飛行引導氣流,使得上拍與下拍分別得到上升及或前進的力量,是他們賴以維生的特異功能。團隊成員相信這將是設計撲翼微飛行器之良好參考準則之一,正在測試依本文衍生之機構與飛行器。 成果之影片3月19日被報導於Science News,四天點閱30萬次,被放在Science官網首頁推薦影片
(feature video),3月22日也被報導於加拿大電視台-- Discovery Channel Feature Today, Canada。
(http://www.sciencemag.org/video/tilting-motion-helps-butterflies-soar)
(https://www.facebook.com/ScienceNOW/videos/10153467261030108/?pnref=story)
Ref.: Yueh-Han John Fei and Jing-Tang Yang,* 2016 (MAR), "Importance of body rotation during the flight of a butterfly," Physical Review E, DOI: 10.1103/PhysRevE.00.003100.