科學家發(fā)明可探索海溝的軟體機器人

據(jù)外媒CNET報道，在我們海洋的深淵深處，有很多奇特的海洋生物。那里存在著奇異但美麗的噩夢“燃料”。其中一些壯麗而可怕的生物已經(jīng)發(fā)展出了一種令人難以置信的抵抗深海的骨質壓力。而科學家們已經(jīng)利用這些來自自然界的線索，制造了一種小型的軟體機器人，這種機器人可以到達海洋的最深處：馬里亞納海溝。這些類型的機器人有一天可能會改變我們監(jiān)測和清理海洋的方式。

在周三發(fā)表在《自然》雜志上的一項研究中，中國的一個工程師團隊揭示了一種以鋰電池為動力的軟體機器人，它可以在以前只有剛性、堅固的潛水器才能到達的深度進行探索。這款無束縛的機器人潛水器只有22厘米長，有點像小蝠鲼，但它的設計其實是基于深海獅子魚，這是一種潛伏在海面下26000英尺的魚類。

為了實現(xiàn)深海潛水，研究人員利用了幫助獅子魚在深海中繁衍生息的兩個特點：它的 “不完全頭骨 ”和側鰭。

我們通常認為頭骨是大腦和世界之間堅硬、封閉的邊界，是骨骼中幾乎不可逾越的部分。蝸牛魚的頭蓋骨卻恰恰相反，它充滿了孔洞。這是魚對深海環(huán)境的必要適應，因為海洋最深處的擠壓會使封閉的頭蓋骨崩潰，骨頭的更好分布意味著更少的壓力。

研究人員將這一理念應用于機器人內(nèi)的電子元件。他們將電子元件，如微控制單元（一臺小型計算機）、電池和電壓放大器，彼此分開，并將設計進行測試。在實驗室里，壓力大大降低。

研究人員按照獅子魚的形狀建造了一個硅體，并建造了小側鰭，以實現(xiàn)游泳。鰭被連接到一個被稱為介電彈性體的裝置中，這是一種智能材料，當施加電流時，它會收縮或膨脹。小電壓可以激發(fā)運動。在上面的視頻中，你可以看到機器人的表現(xiàn)。誠然，它并不是在水中飛馳：研究人員表示，在低于海平面70米的測試中，它能夠以幾乎每秒4厘米的速度移動。

為了測試機器人在馬里亞納海溝中的性能，研究小組將其連接到一個“登陸器”上，該登陸器落到海面下約35000英尺的海底。研究人員還連接了一個記錄裝置，以監(jiān)測機器人的移動成功率，但不允許它在海溝中自由游泳。它大約存活了45分鐘，幸運的是，它沒有被永遠留在海底。在計時器過期后，著陸器上的壓載物被釋放，機器人回到了海面。

新加坡國立大學機械工程師Cecilia Laschi和英國林肯大學機器人學家Marcello Calisti在《自然》雜志上撰寫的《新聞與觀點》附文稱，這項新研究不會很快看到軟體機器人涌入深海。新的機器人仍然有一些缺陷。研究人員說，其中之一是，它“無法承受可觀的擾動”，因此 “很容易被水下水流沖走”。

不過，這項工作確實為機器探索和監(jiān)測海洋提供了一條新的途徑。Laschi和Calisti指出，軟體機器人或許能夠在不受損害的情況下執(zhí)行采集水下標本等微妙程序，甚至在魚群中游動時也不會受到干擾。
責編AJX