科學家受水黾啟發打造出或可清理海上溢油的機器人
據New Atlas報導,在未來的某一天,以陽光為動力的機器人有可能能夠游過海洋溢油區,並在遊動中吸收石油。 現在一個微小的功能原型已經被創造出來,它的靈感來自蒸汽機和昆蟲。 受水黾啟發,加州大學河濱分校的科學家們目前正在開發的”Neusbot”設備。 水黾是一種利用脈動運動在水面上滑行的昆蟲。
目前,該機器人的尺寸僅為20毫米長、5毫米寬,它的身體是一個扁平、漂浮的三層薄膜的形式。 頂層由透明的聚醯亞胺塑膠製成,中間層是多孔水凝膠,底層是PDMS(聚二甲基矽氧烷)聚合物。
水凝膠內的氧化鐵和銅納米棒將光能轉化為熱量,使凝膠吸收的液態水汽化。 由此產生的蒸汽在凝膠中形成一個氣泡,對薄膜的頂層和底層施加機械壓力和熱能。
因為聚醯亞胺(頂層)的熱膨脹係數比PDMS(底層)低,所以薄膜的反應是向上彎曲。 一旦氣泡破裂,薄膜就會重新變平,但隨著下一個氣泡的形成,又會再次彎曲。 因此,Neusbot能夠通過連續振蕩在水面上移動。
研究人員表示,它目前的最高速度約為每秒1.3毫米。 在目前基於實驗室的設置中,光線以鐳射束的形式出現,機器人可以通過改變該光束的角度來實現左轉或右轉。
最終,研究人員希望更大的由陽光驅動的Neusbots可以配備第四層吸油材料。 然後,它們可以被部署在石油洩漏點上,它們將自行移動,之後它們將被從水中收回。
首席科學家李志偉說:「如果用太陽光作動力,這種機器是可持續的,不需要額外的能源。 這種薄膜也是可以重複使用的。 ”
關於這項研究的論文最近發表在《科學機器人》雜誌上。