新突破:人造“血”可驅(qū)動機(jī)器魚游動
英國《自然》雜志19日發(fā)表了一項工程學(xué)最新突破:美國團(tuán)隊研制出一種液壓液組成的人工合成血管(人造循環(huán))系統(tǒng),可以通過機(jī)械傳動和電力驅(qū)動的方式為軟體機(jī)器人提供動力。在對該系統(tǒng)的測試中,一個軟體的機(jī)器獅子魚能夠逆流游動,拍動胸鰭。
科學(xué)家們對機(jī)器人動力和運(yùn)動之間的關(guān)系與平衡進(jìn)行過深入研究。目前的機(jī)器人一般由執(zhí)行特定任務(wù)、相互獨(dú)立的系統(tǒng)組成。例如,一種材料可能只具有電池的功能,但這也意味著升級系統(tǒng)需要添加額外的電池組,這不但會增加機(jī)器人自重,維持其性能可能還需要進(jìn)行一番改進(jìn)。解決該問題的一種方法,是使用具有多功能的電池。
美國康奈爾大學(xué)研究人員羅伯特·謝潑德及其同事認(rèn)為,機(jī)器人內(nèi)部用于傳遞動力的液壓液,應(yīng)該還具有儲存能量的潛力。研究團(tuán)隊讓含有液體電解質(zhì)的碘化鋅液流電池互聯(lián),制成了一種人工合成血管系統(tǒng),并將其嵌入仿獅子魚的機(jī)器魚體內(nèi)。
這種液體會在機(jī)器魚的周身循環(huán),通過電化學(xué)反應(yīng)驅(qū)動機(jī)器魚內(nèi)部搭載的泵和電子器件。與此同時,液體的泵送還能向魚鰭傳遞機(jī)械功,幫助機(jī)器魚游泳。
在測試中,這條機(jī)器魚能以每分鐘大于1.5倍體長的速度長時間逆流游動,其理論最長續(xù)航能力為36小時以上。研究人員表示,這一技術(shù)成果將幫助提升未來機(jī)器人設(shè)計的能量儲存、效率和自主性。
責(zé)任編輯:孫知兵
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