美工程師發明神奇機械水母:氫為燃料游動靈活

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導讀 “機械水母”在水中可以像真正的水母一樣伸縮游動。 水母游動的動作簡單有效,因此這可以作為水下機器人的理想模型。 為了模擬水母的運動機制,機器人必須要使用有形狀記憶能力的合金。 目前機械水母可以同時伸縮8節身體。 這是第一個采用外部氫作為燃料來源的水下機器人。 3月22日消息,據國外媒體報道,美國弗吉尼亞理工大學工程師約納斯-塔德塞等人 ...

“機械水母”在水中可以像真正的水母一樣伸縮游動。

水母游動的動作簡單有效,因此這可以作為水下機器人的理想模型。

為了模擬水母的運動機制,機器人必須要使用有形狀記憶能力的合金。

目前機械水母可以同時伸縮8節身體。

這是第一個采用外部氫作為燃料來源的水下機器人。

3月22日消息,據國外媒體報道,美國弗吉尼亞理工大學工程師約納斯-塔德塞等人近日在美國海軍研究所的贊助和支持下,發明了一種氫氣動力水母機器人--“機械水母”,這種神奇的機器人在水中可以像真正的水母一樣游動。目前,機械水母仍處於研發早期階段,但研究人員表示這種機器人最終將可應用於水下營救作業。

塔德塞等人的研究成果發表於《智能材料與結構》雜志之上。塔德塞介紹說,水母游動的動作簡單有效,因此這可以作為水下機器人的理想模型。此外,機械水母以氫作為燃料,從理論上講,它的能量將取之不盡用之不竭。塔德塞表示,“據我們所知,這是第一個采用外部氫氣作為燃料來源的水下機器人。”

人造“肌肉”

水母是利用其傘狀體內部的環肌進行移動的。當它們收縮時,傘膜將水母的身體關閉於其中,並排出水流,從而推動身體向前移動。當肌肉放松時,傘膜又會恢復原來的形狀。為了模擬水母的運動機制,機器人必須要使用有形狀記憶能力的合金,也就是說所使用的材料能夠記住原始形狀。然後,再將這些材料包裝於碳納米管中,並塗上一層鉑黑粉。

機械水母的動力來自於水中的氧和氫以及表面的鉑之間的化學反應所產生的熱量。化學反應產生的熱量傳遞到機械水母的人造“肌肉”上,使其達到伸縮變形的目的。這就意味著機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。研究團隊認為,機械水母的能量應該取之不盡用之不竭。

目前,這個機械水母可以同時伸縮8節身體。研究人員正在考慮如何改進,以更方便的方式單獨控制每一節身體。如果能夠找到解決方案,那麼改進版的機械水母活動將更加靈活。

這項研究由美國海軍研究所提供贊助和支持。他們希望這項發明將能夠應用於美國海軍和海軍陸戰隊中。(彬彬)


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