科學(xué)博士答:“美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)工程師約納斯·塔德塞等人,近日在美國(guó)海軍水母研究所的贊助和支持下,發(fā)明了一種氫氣動(dòng)力水母機(jī)器人—“機(jī)械水母”,這種神奇的機(jī)器人,在水中可以像真正的水母一樣游動(dòng)?!?
目前,機(jī)械水母仍處于研發(fā)早期階段,但研究人員表示,這種機(jī)器人,最終可應(yīng)用于水下營(yíng)救作業(yè)。為了模擬水母的運(yùn)動(dòng)機(jī)制,機(jī)器人必須使用有形狀記憶能力的合金,也就是說,所使用的材料,需能夠記住原始形狀。然后,再將這些材料包裝于碳納米管中,并涂上一層鉑黑粉。
機(jī)械水母的動(dòng)力來自于水中的氧和氫,以及表面的鉑之間的化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量?;瘜W(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量,傳遞到機(jī)械水母的人造“肌肉”上,使其達(dá)到伸縮變形的目的。這就意味著,機(jī)械水母可以從其周圍的水中獲得再生燃料,而不是僅僅依靠有限的電池能量。
研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,機(jī)械水母的能量,取之不盡,用之不竭。目前,這個(gè)機(jī)械水母可以同時(shí)伸縮8節(jié)身體。研究人員正在考慮如何改進(jìn),以更方便的方式單獨(dú)控制每一節(jié)身體。如果能夠找到解決方案,那么,改進(jìn)版的機(jī)械水母,行動(dòng)將更加靈活。
黃昏,夕陽西下,天空升起一彎彩虹。海洋科普探險(xiǎn)小分隊(duì)乘坐南海夢(mèng)想科考艇來到南海一個(gè)海灣,沈琳對(duì)小燕子、小聰、夢(mèng)弟、小明與小波說:“大家穿上潛水救生服,練習(xí)潛水與游泳?!?
沈琳帶著小燕子、小聰、夢(mèng)弟、小明與小波在海底潛水,起來后,小燕子指著前方說:“計(jì)算機(jī)姐姐,前面海上浮著一只大水母?!?
“這里不應(yīng)該是水母活動(dòng)的區(qū)域,這種水母來路不明,你們要提高警惕?!鄙蛄仗嵝颜f。
小聰性情活潑,小波貪玩調(diào)皮,他們兩個(gè)沒有將林小琳的話放在心上,朝著大水母的地方潛水過去。
“剛才的大水母,將小波與小聰抓走了,接著水母下沉了?!焙鋈唬⊙嘧雍敖衅饋?。
“我估計(jì)是機(jī)械水母,不然,海洋中的水母,不會(huì)隨便抓人的,何況,還同時(shí)抓住兩個(gè)孩子?!鄙蛄照f完,打電話給王可,要他帶著機(jī)器人驕子一起過來?,F(xiàn)在,只要是有什么事情,沈琳都習(xí)慣打電話給王可,而王可呢,也習(xí)慣打電話給沈琳。
王可來了,他建議:“讓徐文亮師傅與王漢民打電話。”
“我們應(yīng)該與王漢民打電話,他戴罪立功的時(shí)候到了。”徐文亮師傅說完,立刻給王漢民打了電話。
果然,李春蘭、徐云他們從國(guó)外運(yùn)來了機(jī)械水母。這機(jī)械水母,也稱為水母機(jī)器人,由國(guó)外幾家科技公司共同研制生產(chǎn)。它長(zhǎng)有觸角,體內(nèi)充滿了氦氣,可以變化為直升飛機(jī)的形狀,具有水上直升機(jī)的功能。也可以變成潛水艇的形狀,具有潛水艇的功能。
機(jī)械水母的球形身體,是個(gè)可以乘坐4個(gè)人的密封艙。它長(zhǎng)著8根觸須,這些仿生觸須的構(gòu)造,取材于對(duì)魚鰭功能的剖析。機(jī)械水母每根觸須包含軟硬適度的“主心骨”,骨外面連著柔性的表面,表面分成兩個(gè)腔,壓力可以分別調(diào)整,使整個(gè)觸須向某個(gè)方向彎曲。機(jī)械水母每根觸須的頂端都有小鰭,受觸須帶動(dòng),小鰭像魚尾那樣劃水,推動(dòng)機(jī)械水母前進(jìn)。
要做到在水中自如游蕩并不容易,機(jī)械水母配備了一系列的傳感器、功能頗強(qiáng)的通訊系統(tǒng),還有智能控制軟件。壓力傳感器告訴水母當(dāng)前所處的深度,精確到幾毫米;光感應(yīng)器向它報(bào)告潛在障礙的大致位置,包括周圍其他機(jī)械水母在什么地方。
“科學(xué)家之所以采用仿生學(xué)設(shè)計(jì)機(jī)械水母,是因?yàn)樗概c其它海洋物種比較,代謝速率較低,消費(fèi)能量較少。此外,水母具有各式各樣的體積、外型和色彩,有助于實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)設(shè)計(jì)?!蓖蹩山忉屨f。
“水母棲息在全球主要海域,有能力抵御淡水和鹽水環(huán)境不同等級(jí)的溫度變化。多數(shù)水母物種存在于較淺沿海區(qū)域,但一些存在于海平面7000米以下?!备呙粞a(bǔ)充道。
劉傻子教授說,這個(gè)機(jī)械水母模型,集成流體力學(xué)并研制控制系統(tǒng),由一塊可充電鎳氫電池提供動(dòng)力,由厚硅樹脂材料制成的“皮膚”,用手接觸,有一種粘乎乎的感覺,它能夠保持水母物種的外型特征,獨(dú)立地在水中游動(dòng),同時(shí),能收集、存儲(chǔ)、分析和傳達(dá)敏感數(shù)據(jù)。hh