6月2日, 央視財經(jīng)頻道報道了我國浙江大學(xué)、之江實驗室的科研團(tuán)隊制造的軟體機(jī)器人在馬里亞納海溝進(jìn)行萬米級深潛的事情。還在2019年底的時候,浙江大學(xué)航空航天學(xué)院的李鐵風(fēng)教授帶領(lǐng)團(tuán)隊在馬里亞納海域?qū)σ煌庑涂崴坪t~的仿生軟體機(jī)器人進(jìn)行了深海潛游測試。
這是軟體機(jī)器人全球首次進(jìn)行深海探測,其每秒自驅(qū)動一次,軟體機(jī)器人像一只鲾鲼魚一樣在水中不斷流動著,最深下潛深度為海平面以下10900米,這和我國下潛最深的奮進(jìn)號深海潛航器下潛的深度(海平面以下10909米)差不多。
而已知馬里亞納海溝的最深處為11034米(挑戰(zhàn)深淵最深處),所以軟體機(jī)器人和奮進(jìn)號深海潛航器下降的深度距離馬里亞納海溝的最深處也不過才100多米,基本就是世界海洋的最深處了。
奮進(jìn)號深海潛航器有著厚厚的鈦合金外殼,能夠承受極大的壓力,所以雖然馬里亞納海溝1萬多米深的水中的水壓非常大,表面每平方米承受的壓力就是10900噸左右,但是獨特的設(shè)計和鈦合金外殼保證了它安然無恙。但是軟體機(jī)器人就不一樣了,它的表層并沒有如此堅實的外殼,為什么也能承受一樣的壓力呢?
這就不得不說這種軟體機(jī)器人的獨特設(shè)計了。而李鐵風(fēng)教授則聲稱他們的設(shè)計靈感來自于獅子魚,是受獅子魚細(xì)碎骨骼的特點和結(jié)構(gòu)的啟發(fā),對軟體機(jī)器人形狀進(jìn)行了整體設(shè)計,這種軟體機(jī)器人的設(shè)計和獅子魚又有什么關(guān)系呢?
獅子魚被認(rèn)為是海洋中能夠下潛的最深的有脊椎的魚類,深海探測器在7700米和8100米左右的深度都發(fā)現(xiàn)過它們的身影,號稱海洋脊椎動物中的“深潛之王”。
這種魚為什么能下潛的那么深呢?李鐵風(fēng)團(tuán)隊將獅子魚全身做了一個CT掃描,發(fā)現(xiàn)獅子魚的骨骼特點和結(jié)構(gòu)跟普通魚類很不相同,它的全身骨骼非常細(xì)碎,幾乎沒有腔室結(jié)構(gòu),就連顱骨都退化到幾乎沒有了,這使得它的骨骼不必再隨著上浮和下沉承受內(nèi)外壓力差的變化,而且它的骨骼和其他魚類不一樣,有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)深海獅子魚中一個與骨骼鈣化相關(guān)的基因——骨鈣蛋白被截短了,而這種蛋白正是調(diào)控骨骼鈣化和發(fā)育用的,能使它的骨骼變得非常薄,而且具有彎曲能力。同時科學(xué)家還發(fā)現(xiàn),獅子魚等深海魚類的不飽和脂肪酸合成的相關(guān)基因出現(xiàn)了擴(kuò)張現(xiàn)象,使得它們在高壓和低溫環(huán)境下仍然能夠保證細(xì)胞膜流動性??傊?,其軀體特征已經(jīng)使獅子魚適應(yīng)了深海的極端壓力。
?李鐵風(fēng)團(tuán)隊因此對軟體機(jī)器人進(jìn)行了獨特的設(shè)計,它們把軟體機(jī)器人所需要的電子元器件和電路板等化整為零,放置在軟體機(jī)器人的不同位置上,并且考慮到放置的角度和方向,以求分散電子元器件所受的壓力,并使機(jī)器人均衡受力,而表面和內(nèi)部也使用了柔軟的硅膠,其在不同水深位置給形變、韌性等并不大,所以能夠適應(yīng)1萬多米深的深海壓強(qiáng)。
這種無人軟體機(jī)器人被認(rèn)為在未來有著廣闊的應(yīng)用前景,因為它可以在地球海洋的全海域中暢通無阻!可以像魚一樣在珊瑚礁或水下洞穴中安全航行,因此被認(rèn)為在海洋探測和海底采礦等領(lǐng)域都能發(fā)揮較大作用。
參考資料:
央視財經(jīng)官方賬號6月2日文章《世界首次!中國軟體機(jī)器人突破萬米級深潛,軟體機(jī)器人來了》
聯(lián)系客服