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水母機器人的氫動力

來自弗吉尼亞理工大學的工程師喬納斯·塔德斯(Jonas tadesse)等人在美國海軍研究所的贊助和支持下,發明了壹種氫動力水母機器人——“機械水母”,它可以像真正的水母壹樣在水中遊泳。

塔德斯等人的研究成果發表在《智能材料與結構》雜誌上。塔德斯表示,水母遊泳簡單有效,因此可以作為水下機器人的理想模型。此外,機械水母使用氫氣作為燃料,理論上,它的能量將是取之不盡的。塔德斯說,“據我們所知,這是第壹個使用外部氫氣作為燃料來源的水下機器人。”水母利用其傘內的環形肌肉來移動。當它們收縮時,傘膜將水母的身體封閉在其中,並將水排出,從而推動身體前進。當肌肉放松時,傘膜會恢復原狀。為了模擬水母的運動機制,機器人必須使用具有形狀記憶能力的合金,也就是說使用的材料能夠記住原來的形狀。然後,將這些材料封裝在碳納米管中,並塗上壹層鉑黑粉。

機械水母的動力來源於水中的氧和氫與表面的鉑發生化學反應產生的熱量。化學反應產生的熱量傳遞到機械水母的人造“肌肉”上,使其能夠拉伸變形。這意味著機械水母可以從周圍的水中獲得可再生燃料,而不是依賴有限的電池能量。研究團隊認為,機械水母的能量應該是取之不盡的。到目前為止,機械水母仍處於研發的早期階段,但研究人員表示,這種機器人最終將應用於水下救援行動。這種機械水母可以同時伸縮8個身體。研究人員正在考慮如何以更方便的方式分別改善和控制每個身體。如果能找到解決辦法,改良版的機械水母活動將更加靈活。

這項研究是由美國海軍研究所贊助和支持的。他們希望這項發明能應用於美國海軍和海軍陸戰隊。