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西媒:科学家打造自主供电机器鱼 依靠液体传递能量

时间:2019-09-10 19:05:42 阅读:4991 次

西媒称,在所有动物中,鱼类每分钟心跳的次数最少,比如南极鳕鱼的心跳不过10次。但是鱼类的心率足够让它们的血液将氧气和能量输送至全身细胞。美国康奈尔大学和宾夕法尼亚大学的工程师从这一现象中获得灵感,正在研究创造一种循环系统,让机器像生物有机体那样自我供给和获取能量,希望能借此抛开传统的电池,并改变机器获取能量的方式。

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新华社记者 燕雁 摄

报道称,难以充电也是这种机器鱼的缺点之一,因为它不携带可以更换的电池,因此必须通电或排干导管中的液体然后输入其他带电物质。尽管如此,该项研究仍然实现了它的初始目标,即建造一个可长时间自主供电的机器人。

奥宾还说,当前的液压机靠液体(主要是油)来驱动各种装置,但“这些液体的唯一任务是传递能量”,与之不同的是,“在我们的机器鱼中,假血还有另一个功能——它还可以用作电池”。这样,机器鱼可以将能量储存在整个身体中,和动植物一样。

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据西班牙《国家报》网站6月28日报道,这项研究此前发表在英国《自然》周刊上,研究的关键在于,工程师们在狮子鱼的启发下,为机器鱼设计了血管系统。这种机器鱼不是像大多数机器那样,将能量储存在电池中,而是将能量储存于在其循环系统中流动的液体中,就像鱼类能量循环系统那样。“这种‘血’中含有化学物质(碘和锌),经过反应后就能产生电流并输送至全身,让‘鱼儿’移动,”康奈尔大学机械系的卡梅伦·奥宾解释说,“我们把它称为‘机器血’。”

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能源的自主供应和储存仍是机器人面对的最大挑战之一。与电池和液压流体系统分开的机器相比,这种新方法将机器人中存储的能量增加了3.25倍,并将机器人工作的时间延长到之前的4倍。但是机器鱼的移动速度很慢,其他使用传统锂电池的机器鱼的移动速度比它快20倍。这正是今后研究需要解决的缺陷之一。