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陈根:无线自供能软体机器人,开启深海探索新方式

2021-03-06  lindan9997

陈根

知名科技作家为你解读科技与生活的方方面面。昨天 09:40

文/陈根

海水覆盖了地球的大部分面积,但是由于极端的静水压力,人们往往只能对较浅的海洋进行勘测,以至于深海一直是人类想探索而不能的未知区域。

目前,设计精良的水下机器人在深海任勘探深度能达到 3000-11000 米,但这些深海潜水器通常需要刚性的身体和强大的压力补偿系统。而深海生物(如水母)虽然没有庞大或厚重的耐压身体,却依然能够在海洋极深处繁衍生息,灵活游走。

现在,受深海生物特性的启发,来自浙江大学、之江实验室的科研团队及其合作者们称,他们开发了一种能用于深海探测的无线自供能软体机器人并且,已经通过在马里亚纳海沟最深 10900 米处和南海最深 3224 米处进行实际测试,验证了这种机器人极好的耐压和游泳性能

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这种机器人通过在硅树脂基质中集成电子设备,保护机载电源和驱动装置免受压力破坏,且自供电的特性使得不要求任何刚性容器为其输送电源。与此同时通过增加元件之间的距离或将它们与印刷电路板分开来的设计,最大程度减少电子元件之间界面的剪应力

更为精妙的是,机器人的身体是鱼一样的形状,有两个拍打的侧鳍。鳍的使用材料是介电弹性体,一种加上电压即可出现形变的电激活聚合物。这种材料能将电能转化为机械功使机器人可以在10900米深的马里亚纳海沟的驱动,并在3224米深的中国南海自由游泳

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当然,由于这种机器人移动速度比较慢,且不能承受太多环境的干扰,所以在海洋中布置这种设计的机器人之前,还有很多的工作要做。

但用发展的眼光来看,在未来,软体机器人将会在深海作业中,如推动海洋监测、清理和防治海洋污染、保护海洋生物多样性占据重要位置。它们也将会为科学家探索海洋深处的未知地带提供更多可能性。

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