图为堇菜。图片来源：韩联社
韩宣网7月13日电（记者高贤井）与大多数植物在果实成熟后一次性散播种子不同，韩国春季随处可见的堇菜拥有一种独特的繁殖方式，即将种子逐粒依次散播出去。
韩国研究团队近日阐明了这一独特繁殖方式背后的原理。这项研究有望为下一代柔性机器人的研发开辟新路径。
6月19日，韩国科学技术情报通信部表示，由首尔大学生命科学系玄有峰（人名均为音译）教授、机械工程系金浩荣教授，以及大邱庆北科学技术院机器人与机电工程系郑素贤教授组成的联合研究团队，成功阐明了堇菜果荚散播种子的奥秘。相关研究成果已于当地时间6月18日发表在国际权威学术期刊《科学》上。
堇菜果荚的“疏锯齿状拉链式”闭合运动。图片来源：科学技术情报通信部
通常情况下，植物在果实裂开时会一次性散播所有种子。而堇菜则不同，它细长的袋状果荚在干燥过程中会向内卷曲，利用卷曲产生的力量，将种子逐一散播出去。
为了揭示这一独特原理，研究团队对果荚结构进行了精密分析。结果发现，堇菜果荚在干燥过程中并非同时卷曲，而是呈疏锯齿状结构，像拉链闭合一样逐步折叠。在这一过程中，施力点会沿着种子的排列方向不断向前移动，将排列成行的种子从前往后一个接一个地弹射出去。
在机器人领域，实现施力点按顺序移动通常需要复杂而精密的控制技术。然而，堇菜无需电机、控制器或任何驱动装置，仅凭果荚自身的结构便实现了这一功能。
此外，堇菜果荚还具备有助于高效传递力量的半圆形结构。研究人员表示，这种结构能避免果荚卷曲时产生的作用力向外分散，将力量集中作用于种子所在区域，从而实现种子的逐次散播。
科学界之所以关注这一成果，是因为它揭示了无需复杂电机、电池或电线，仅依靠结构设计便能实现运动的新思路，为下一代柔性机器人的研发提供了重要启发。
未来，这一技术有望为多种生物医学工程领域带来创新。例如可进入人体狭窄血管的医疗软体装置、能自主收紧伤口的精密缝合贴片，以及模拟人体肌肉运动的人工肌肉等。
研究团队表示，堇菜经过长期进化，形成了以最少能量实现高效力量传递的结构。这项研究表明，仅依靠自然结构设计，也能够实现精巧复杂的运动。
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