約翰·霍普金斯大學的研究人員發(fā)現(xiàn)，蚊子拍打翅膀不僅可以停留在高處，還可以用于其他兩個關鍵目的：產(chǎn)生聲音并將嗡嗡聲指向可能的伴侶。他們關于蚊帳空氣動力學的發(fā)現(xiàn)可能對建造更安靜的無人機以及設計無毒的方法誘捕和消滅害蟲具有重要意義。
在大學的懷廷工程學院，機械工程教授拉賈特·米塔爾(Rajat Mittal)和副研究教授鄭希熙( Jung-Hee Seo)的研究論文發(fā)表于《生物靈感與仿生學》(Bioinspiration and Biomimetics)一書中，他們通過以下方式解釋了蚊子交配儀式的空氣動力學和聲學特性計算機建模。
計算流體動力學專家米塔爾說：“產(chǎn)生聲音的相同機翼對于它們的飛行也至關重要。” “他們某種程度上必須同時做這兩個事情。而且它們在這方面很有效。這就是為什么我們有如此多的瘧疾和其他蚊媒疾病。”
他的小組的研究表明，“關于蚊子的一切似乎都非常適合完成這種基于聲音的交流。”
該論文指出：“因此，了解諸如蚊子之類的昆蟲用以控制其空氣聲噪聲的策略和適應措施，最終可以為開發(fā)安靜的無人機和其他受生物啟發(fā)的微型航空器提供見識。”
米塔爾說，除了為無人機設計更安靜的旋翼外，這些發(fā)現(xiàn)還可能會為研究如何利用聲音打擾交配儀式提供參考。這可能會導致無毒方法破壞繁殖并減少蚊子種群。
他說：“我們繼續(xù)進行研究的這一方面。” “蚊子以適當?shù)念l率很難飛行，無法完成它們的交配儀式。”
雄性蚊子發(fā)出高頻嗡嗡聲，試圖與雌性的低頻嗡嗡聲聯(lián)系起來。為此，研究小組發(fā)現(xiàn)蚊子必須在高頻下拍打其細長細長的翅膀，并在每次沖程結束時迅速旋轉它們。
是的，在雌性被咬之前令人討厭的類似鉆的刺耳的聲音也是雄性蚊子觸角的振動小夜曲。
米塔爾說，與其他飛行昆蟲不同，蚊子已經(jīng)適應了它們的解剖學和飛行生理學，以解決試圖同時飛行和調(diào)情的“復雜的多因素問題”。
論文報道說：“機翼的音調(diào)和飛行的空氣動力是高度定向的，蚊子需要同時控制兩者才能成功完成配對。”
這項研究表明，機翼的快速旋轉“產(chǎn)生了額外的升力”，使它們保持在高空。但是，這種相同的旋轉也有助于將“機翼音調(diào)”指向正向，這對于追趕潛在的配偶很重要。
米塔爾解釋說：“如果我在跟你說話，而我轉過身，你將很難聽見我。” “他們必須能夠正確地指揮自己的聲音。”
快速的拍打和截斷幅度或幅度遠比類似大小的有翅昆蟲(例如果蠅)快而短。因此，與果蠅不同，蚊子具有“嗡嗡嗡嗡的嗡嗡聲”，這種嗡嗡聲“特別使人煩惱”。
米塔爾說：“細長的機翼非常適合發(fā)出聲音。” “果蠅的大小類似于蚊子，翅膀短而粗短。此外，蚊子的拍動頻率比果蠅高得多。這是有原因的。更高的頻率更能產(chǎn)生聲音。
