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依靠表面張力及異丙醇運動的機器人水黽
來源：cnBeta 瀏覽 1168 次 發(fā)布時間:2021-11-08
你可能認為水黽昆蟲只是通過擺動它們的腿在水面上移動，但實際上它們利用的是所謂的馬拉戈尼效應?？茖W家們現(xiàn)在已經(jīng)在一個微小的、無聲的水黽機器人中利用了這種現(xiàn)象。馬拉戈尼效應被定義為由于表面張力的梯度而沿著兩種液體之間的界面進行的質(zhì)量轉移。
水黽通過分泌稱為脂質(zhì)的不溶于水的化合物來利用它，以此來創(chuàng)造一種表面張力的不平衡，然后拉動它們前進。在Hassan Masoud助理教授的領導下，密歇根技術大學的一個團隊建造了一個小型機器人以同樣的方式工作。
該裝置被放置在了一組并排的浮橋上。不過，它沒有使用脂質(zhì)來推進，而是通過控制異丙醇的釋放來創(chuàng)造表面張力的不平衡。
這些液體被裝在機器人的圓柱形身體里并從后面的水平旋轉噴嘴中噴出。通過遠程控制該噴嘴的方向，研究人員可以實時引導機器人。它的速度是通過改變酒精的流速來控制的。
在該機器人目前的化身中，它的最高速度約為每秒100毫米，每毫升異丙醇的燃料效率約為600毫米。科學家們正在努力改善這兩個數(shù)字，希望該技術有朝一日能在如野生動物觀察或難以進入的地點的環(huán)境監(jiān)測等應用中找到用途，甚至有可能自主的機器人“群”可以共同完成此類任務。
最近在《Bioinspiration&Biomimetics》上發(fā)表的一篇論文中描述了這種機器人，在下面的視頻中則可以看到它的行動。