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据外媒CNET报道,在我们海洋的深渊深处,有很多奇特的海洋生物。那里存在着奇异但美丽的噩梦“燃料”。其中一些壮丽而可怕的生物已经发展出了一种令人难以置信的抵抗深海的骨质压力。而科学家们已经利用这些来自自然界的线索,制造了一种小型的软体机器人,这种机器人可以到达海洋的最深处:马里亚纳海沟。这些类型的机器人有一天可能会改变我们监测和清理海洋的方式。


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在周三发表在《自然》杂志上的一项研究中,中国的一个工程师团队揭示了一种以锂电池为动力的软体机器人,它可以在以前只有刚性、坚固的潜水器才能到达的深度进行探索。这款无束缚的机器人潜水器只有22厘米长,有点像小蝠鲼,但它的设计其实是基于深海狮子鱼,这是一种潜伏在海面下26000英尺的鱼类。

为了实现深海潜水,研究人员利用了帮助狮子鱼在深海中繁衍生息的两个特点:它的 "不完全头骨 "和侧鳍。

我们通常认为头骨是大脑和世界之间坚硬、封闭的边界,是骨骼中几乎不可逾越的部分。蜗牛鱼的头盖骨却恰恰相反,它充满了孔洞。这是鱼对深海环境的必要适应,因为海洋最深处的挤压会使封闭的头盖骨崩溃,骨头的更好分布意味着更少的压力。

研究人员将这一理念应用于机器人内的电子元件。他们将电子元件,如微控制单元(一台小型计算机)、电池和电压放大器,彼此分开,并将设计进行测试。在实验室里,压力大大降低。

研究人员按照狮子鱼的形状建造了一个硅体,并建造了小侧鳍,以实现游泳。鳍被连接到一个被称为介电弹性体的装置中,这是一种智能材料,当施加电流时,它会收缩或膨胀。小电压可以激发运动。在上面的视频中,你可以看到机器人的表现。诚然,它并不是在水中飞驰:研究人员表示,在低于海平面70米的测试中,它能够以几乎每秒4厘米的速度移动。

为了测试机器人在马里亚纳海沟中的性能,研究小组将其连接到一个“登陆器”上,该登陆器落到海面下约35000英尺的海底。研究人员还连接了一个记录装置,以监测机器人的移动成功率,但不允许它在海沟中自由游泳。它大约存活了45分钟,幸运的是,它没有被永远留在海底。在计时器过期后,着陆器上的压载物被释放,机器人回到了海面。

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新加坡国立大学机械工程师Cecilia Laschi和英国林肯大学机器人学家Marcello Calisti在《自然》杂志上撰写的《新闻与观点》附文称,这项新研究不会很快看到软体机器人涌入深海。新的机器人仍然有一些缺陷。研究人员说,其中之一是,它“无法承受可观的扰动”,因此 “很容易被水下水流冲走”。

不过,这项工作确实为机器探索和监测海洋提供了一条新的途径。Laschi和Calisti指出,软体机器人或许能够在不受损害的情况下执行采集水下标本等微妙程序,甚至在鱼群中游动时也不会受到干扰。


本文来源:安卓X86中文站

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