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浙大深海軟體機器魚登上《自然》雜志封面

2021-03-05 14:18
快科技
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3月4日,浙大團隊發明的深海軟體機器魚登上國際頂級期刊《自然》雜志的封面,這條機器魚曾下潛到10900米的馬里亞納海溝,并在2500mAh鋰電池的驅動下,撲翼運動長達45分鐘。

其研發從深海獅子魚獲得仿生啟發,外形也想是一條深海獅子魚,長22cm,翼展寬度28cm。

浙大發明軟體機器魚:22厘米酷似獅子魚 遨游萬米馬里亞納海溝

萬米海底的壓力有多大?該成果參與者李鐵風教授說,在10900米的海底,靜水壓高約110兆帕,接近于1100個大氣壓,相當于一噸重的小汽車全壓在指尖上。

過去,需要高強度的金屬外殼(如鈦合金)或壓力補償系統來保護,才能克服深海的極高靜水壓。

浙大發明軟體機器魚:22厘米酷似獅子魚 遨游萬米馬里亞納海溝

而李鐵風團隊研制的仿生軟體機器魚,由軟體人工肌肉驅動一對翅膀狀的柔性胸鰭,通過節律性撲翅實現游動。

通過對深海獅子魚的結構分析,團隊發現深海獅子魚的骨骼細碎狀地分布在凝膠狀柔軟的身體中,有助于其在高壓力環境下的生存與活動。

浙大發明軟體機器魚:22厘米酷似獅子魚 遨游萬米馬里亞納海溝

團隊采用了“以柔克剛”的策略,將控制電路、電池等硬質器件則被融入集成在凝膠狀的軟體機身中;通過設計調節器件和軟體的材料與結構,實現了機器人無需耐壓外殼,就可以承受萬米級別的深海靜水壓力。

那么“翅膀”的撲動是怎么實現的呢?原來,科研人員巧妙地利用了圍繞在人工肌肉外的海水作為離子導電負極,由機器魚自帶能源在人工肌肉內外側厚度方向產生電勢差,讓高分子薄膜發生舒張與收縮形變,這樣一來“翅膀”就能上下拍動,推動機器魚水中前行。

浙大發明軟體機器魚:22厘米酷似獅子魚 遨游萬米馬里亞納海溝

來源:快科技

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