深海軟體機器魚“以柔克剛”

周亞麗

獅子魚具有十分獨特的身體結(jié)構(gòu)，其骨骼細(xì)碎狀地分布在凝膠狀柔軟的身體中，有助于其在高壓環(huán)境下生存與活動。受此啟發(fā)，對電子器件和軟基體的結(jié)構(gòu)、材料進行力學(xué)設(shè)計，優(yōu)化機器人在高壓環(huán)境下體內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)，從而使機器魚無需外殼保護也可適應(yīng)高靜水壓力。

名稱：無線自供能軟體機器人

設(shè)計靈感：鈍口擬獅子魚

身長：22厘米

翼展寬度：28厘米

任務(wù)方向：深海勘探

機器魚兩翼中間橢圓形部位的軟體人工肌肉，可驅(qū)動一對翅膀狀的柔性胸鰭，通過節(jié)律性撲翅讓機器魚實現(xiàn)游動。利用圍繞在人工肌肉外的海水作為離子導(dǎo)電負(fù)極，由機器魚自帶能源在人工肌肉內(nèi)外側(cè)厚度方向產(chǎn)生電勢差，讓高分子薄膜發(fā)生舒張與收縮形變，從而推動機器魚在水中前行。同時，科研團隊還為機器魚克服了高分子材料在高壓和低溫時電驅(qū)動能力衰減的問題。

未來科研人員還將更加專注開發(fā)軟體輕質(zhì)的材料和結(jié)構(gòu)，讓用于極端條件下的裝置具有更好的智能性、通用性、操縱性和效率。

（責(zé)任編輯/黃盈盈 美術(shù)編輯/李子夜）