不可思议的“仙女”机器人会像漂浮的蒲公英一样在微风中航行
admin
2023-02-01 21:34:54
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原标题:不可思议的“仙女”机器人会像漂浮的蒲公英一样在微风中航行

这款名为“FAIRY(仙女)”的新型机器人重量仅为1.2毫克,它的名字实际上是“基于光响应材料装配的飞行航空机器人”的缩写,这是我们见过的第一个基于软材料的对光做出反应的飞行机器人。

上图:手指上的“FAIRY(仙女)”机器人。

这个机器人的灵感来自蒲公英的种子,最终它可以以同样的方式工作:它的创造者希望它可以帮助缓解我们目前在野外看到的传粉者(如蜜蜂)的损失。

光可以用来让 FAIRY 飞到空中,并控制它的刚毛的扩散。然后,这个超轻机器人可以随风移动,并有可能像它所模仿的种子一样分散到很远的地方。

芬兰坦佩雷大学的微型机器人专家曾郝(音译)说:“FAIRY可以由激光或LED等光源供电和控制。这听起来像是科幻小说,但我们研究中包含的概念验证实验表明,我们开发的机器人向适用于人工授粉的现实应用迈出了重要一步。”

除了非常轻之外,FAIRY机器人的设计也非常多孔,这有助于它升空。它还能像蒲公英种子一样创造自己的涡流环,这增加了空气动力学,并确保该设备可以在没有任何额外帮助的情况下进行长距离飞行。

该机器人在风的环境下具备一定程度的控制能力,因为飞行器的形状可以调整,以匹配风向,这又有点像船的帆。然而,它不能像无人机一样直接驾驶。

机器人由刚毛状纤维制成,每根纤维只有14微米厚。连接刷毛的是一个驱动器,这是一个可弯曲的条,由光控制,控制机器人的打开和关闭。

上图:机器人对光做出的反应。

微型机器人专家曾郝说:“这种人造种子比天然种子更优越,它配备了一个软驱动器。该驱动器由光敏液晶弹性体制成,能在可见光激发下诱导刷毛的打开或关闭动作。”

在风洞和激光照射下对它们进行测试后,曾郝和他的同事们想象数百万个这种人造“种子”随风携带花粉,光线引导它们飞向需要授粉的树木。然而,在实现这一目标之前,还有大量工作要做。

研究人员正在寻找更精确地控制这些FAIRY机器人降落地点的方法,并考虑如何使它们变得可生物降解。该项目从2021年9月开始,计划一直进行到2026年8月。

蒲公英的种子能够在炎热、干燥、多风的条件下传播10公里,有时甚至100公里,这要归功于它们的巧妙设计,其中一些设计在这里被借鉴了。在不需要电池或直接电源的情况下,这些 FAIRY 机器人也可以做到这一点。

曾郝说:“这将对全球农业会产生巨大影响,因为全球变暖导致传粉者减少,已经对生物多样性和粮食生产构成严重威胁。”

这项研究发表在《先进科学》杂志上。

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