制造一個機(jī)器人不是什么難事，現(xiàn)在已到了機(jī)器人商業(yè)化時代。制造一個能在水面漂浮的機(jī)器人也不困難，制造一個能跳躍的機(jī)器人也不困難。困難的是制造一個能在水面跳躍的機(jī)器人。具有這樣能力的天然生物就是水黽，這東西非常輕，能利用腿部特殊的微納米結(jié)構(gòu)，水黽能隨意在水面上滑行跳躍?？茖W(xué)家在高倍顯微鏡下發(fā)現(xiàn)，水黽腿部上有數(shù)千根按同一方向排列的多層微米尺寸的剛毛。這些像針樣微米剛毛直徑不足3微米，表面上形成螺旋狀納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)槽，吸附在構(gòu)槽中的氣泡形成氣墊，讓水黽能夠在水面上自由地穿梭滑行，卻不會將腿弄濕?？茖W(xué)家設(shè)計制造出新型水上漂水黽機(jī)器人，不僅能在水面行走，而且能夠在水面上彈跳飛躍，功能達(dá)到水黽的能力。
過去科學(xué)家曾經(jīng)設(shè)計水黽機(jī)器人能在水面行走，但是并不能模擬水黽在水面跳躍的能力。最新水黽機(jī)器人大小大約是真實水黽2倍，重約68毫克，這是科學(xué)家根據(jù)水表面張力計算出水面能支持的重量。該論文2015年7月31日在線發(fā)表在《科學(xué)》。該機(jī)器人外形也和水黽類似，利用4個肢體在固體和液體表面上彈跳，它使用儲存在一個彈簧裝置的能量，模擬跳蚤的腿跳躍時的動作。
這種熱激活的彈簧能進(jìn)行非常精確地調(diào)節(jié)，這樣提高機(jī)器人的靈活性，運(yùn)動時肢體遠(yuǎn)端向內(nèi)下彎曲可避免刺破水面。機(jī)器人肢體表面有超強(qiáng)防水涂料，機(jī)器人身體在水面上方1厘米高度，其肢體大約5厘米長，可以跳躍的高度超過14厘米。跳躍測試時，機(jī)器人在短時間內(nèi)經(jīng)歷大約13.8G加速度，這相當(dāng)于載人航天飛機(jī)發(fā)射時的加速度的3倍。這種新型機(jī)器人如果大量部署，可用于環(huán)境檢測，搜索救援和軍事偵查等領(lǐng)域。
網(wǎng)站客服
粵公網(wǎng)安備 44030402000946號