科學家們推出機器魚,它通過人造血一樣的燃料來遊動
機器人幾乎能做人類能做的所有事情:它們能送包裹、開車、做拿鐵咖啡,而現在,更令人不安的是,它們能流血了。
康奈爾大學(Cornell University)和賓夕法尼亞大學(University of Pennsylvania)的研究人員在《自然》(Nature)雜誌上發表的一篇論文中,探討了「能量密集型機器人的電解血管系統」的使用,在這個特殊的例子中,這意味著機器魚需要一種「血液」。
據報道,該標本使用了一種人類工程循環系統來泵送一種合成的「血液」——一種用作液壓燃料的電解質溶液——來提供推進力和動力。
研究人員表示,這種使用類血燃料的新方法有助於解決當今機器人面臨的最大問題之一——它們的電源往往體積龐大、效率低下。
論文作者皮庫爾(James Pikul)在介紹中寫道,儲能系統是機器人自主能力的最重要限制之一。
「但它們的尺寸、重量、材料和設計限制可以在多功能、仿生應用的背景下重新審視。」
雖然可能已經過時了,但在魚類等生物身上發現的生物系統比我們使用的任何高科技機器人都要高效得多。例如,魚鰓排放廢物、調節氣體交換、保持內部壓力等等。
Pikul和他的團隊希望通過模仿他們的生物前輩為機器人建模,在充電之間延長機器人的壽命。
「我們意識到,大多數機器人在充電前的運行時間都很短,大約只有幾十分鐘,而人類可以幾天不吃東西。」
「我們想通過在機器人的所有部件中儲存能量來解決這個問題。這款機器人的血液是我們首次在液體中儲存能量,而這種液體通常只用於驅動。」
據研究人員稱,以前從未有過的同時使用動力和推進劑的方法,在實現更長的生命周期方面取得了立竿見影的效果。
在其最佳狀態下,研究人員的機器魚能夠在沒有人工干預的情況下連續遊動36小時,大約是沒有人工「血液」的同類機器魚的8倍。
此外,由於沒有密集的能量存儲單元,這款機器魚比只靠電池驅動的更容易操作。
這種方法可以在未來幫助提高機器人和其他機器的效率和壽命,包括使用飛機和汽車等燃料的機器。


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