深入万米马里亚纳海沟,里程碑式突破
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即使在地球海洋最深处——马里亚纳海沟「挑战者深渊」10900 米的深处,这款机器人的鱼鳍也能正常启动,此处上覆水压力约是海平面大气压的 1000 倍,可换算成约 1.03 亿帕斯卡。纽约州立大学 Geneseo 的深海生理学家和生态学家 Mackenzie Gerringer 表示:「这相当于一头大象站在你的拇指上。」 深海的巨大压力为工程设计提出了严峻的挑战,传统的深海机器人或载人潜水器均采用坚固的金属框架或压力补偿系统以求稳固,但这些机械庞大而笨重,且失灵风险仍然很高。浙大提出的软体机器人新方法很大程度上解决了这一问题。深海中出现的极端条件意味着地球的绝大多数表面仍然处于未开发状态,李铁风等人设计的机器人受深海动物狮子鱼启发,开发了一种无束缚软体机器人,通过将电子设备集成到硅树脂基质中来保证动力、控制和驱动系统免受深海压力,这种自供电的机器人消除了对任何刚性容器的需求,能够在马里亚纳海沟的 10900 米的深度正常启动,并在 3224 米深的南海自由行动。 以下动图分别展示了软体机器人在压水室、深湖、南海和马里亚纳海沟四种测试场景中的游动:人在深度 10900 米的马里亚纳海沟拍打侧鳍。 位于西太平洋的马里亚纳海沟是已知的海洋最深处,水压高、温度低、完全黑暗,被称为「地球第四极」,而浙大等机构的工作率先实现了软体机器人的万米深海操控以及深海自主游动实验。 柔软,才能顶住巨大压力 据论文介绍,浙大发明的这款软材料机器人能够探索未勘探过的海洋深处。更令人瞩目的是,作者表示这款机器人能够在目前地球已知最深的海沟—马里亚纳海沟进行操作。传统的水下机器人需要金属材料制成的水密外壳来抵抗深海高压,这些水密外壳的厚度和尺寸必须随着海水深度的增加而增加。与之不同,浙大软体机器人采用的精密超软硅胶电子元件嵌入和分布在软体硅胶中,这种设计不需要耐压外壳。
下图为软体机器人的整体设计与制作流程。 (编辑:大同站长网) 【声明】本站内容均来自网络,其相关言论仅代表作者个人观点,不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利,请及时与联系站长删除相关内容! |


