受到一種能夠承受海洋最深處嚴(yán)酷壓力的奇怪魚的啟發(fā)，科學(xué)家們設(shè)計(jì)了一種柔軟的自主機(jī)器人，即使在馬里亞納海溝的最深處也能保持鰭拍打。
3月4日在《自然》雜志上報(bào)道，由中國杭州浙江大學(xué)的機(jī)器人專家李國瑞領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)成功地實(shí)地測試了機(jī)器人在70米到近11,000米深度游泳的能力。
ChallengerDeep是馬里亞納海溝中最低的，最深的部分。它在海平面以下約10,900米處觸底(SN：12/11/12)。所有上覆水的壓力大約是海平面大氣壓的一千倍，相當(dāng)于大約1.03億帕斯卡(或每平方英寸15,000磅)。“這相當(dāng)于一頭大象站在你的拇指上，”紐約州立大學(xué)杰納西奧分校的深海生理學(xué)家和生態(tài)學(xué)家MackenzieGerringer說，他沒有參與這項(xiàng)新研究。
Gerringer說，這些超深淵深度(最深的海洋區(qū)域，在6,000到11,000米之間)的巨大壓力是一項(xiàng)艱巨的工程挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的深海機(jī)器人或載人潛水器用剛性金屬框架進(jìn)行了大量加固，以免變形——但這些船只體積龐大且笨重，結(jié)構(gòu)失效的風(fēng)險(xiǎn)仍然很高。
為了設(shè)計(jì)能夠優(yōu)雅地穿過較淺水域的機(jī)器人，科學(xué)家們之前曾從章魚等軟體海洋生物中尋找靈感(SN:9/17/14)。碰巧，這樣的深?？娝古褚泊嬖冢篜seudoliparisswirei或馬里亞納深海蝸牛，這是一種大部分是粘糊糊的半透明魚，生活在馬里亞納海溝深處8,000米處。
Gerringer是2014年首次描述深海蝸牛魚的研究人員之一，幾年后構(gòu)建了它的3D打印軟體機(jī)器人版本，以更好地了解它的游泳方式。她的機(jī)器人在魚體內(nèi)包含一種合成版本的水狀粘性物質(zhì)，很可能會增加浮力并幫助它更有效地游泳(SN：1/3/18)。
但設(shè)計(jì)一個可以在極端壓力下游泳以調(diào)查深海環(huán)境的機(jī)器人是另一回事。自主探索機(jī)器人不僅需要電子設(shè)備為其運(yùn)動提供動力，還需要執(zhí)行各種任務(wù)，無論是測試水化學(xué)、照亮和拍攝深海海溝的居民，還是收集樣本帶回海面。在水壓的擠壓下，這些電子設(shè)備會相互摩擦。
因此，李和他的同事們決定借鑒蝸牛魚對高壓生活的一種適應(yīng)方式：它的頭骨并沒有與硬化的骨頭完全融合在一起。這種額外的延展性可以使頭骨上的壓力均衡。以類似的方式，科學(xué)家們決定將機(jī)器魚的電子設(shè)備——“大腦”——分布得比平時更遠(yuǎn)，然后將它們包裹在軟硅膠中以防止它們接觸。
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