浙大成功研發(fā)深海軟體機(jī)器魚

3月4日，浙大團(tuán)隊(duì)發(fā)明的深海軟體機(jī)器魚登上國(guó)際頂級(jí)期刊《自然》雜志的封面，這條機(jī)器魚曾下潛到10900米的馬里亞納海溝，并在2500mAh鋰電池的驅(qū)動(dòng)下，撲翼運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)達(dá)45分鐘。

其研發(fā)從深海獅子魚獲得仿生啟發(fā)，外形也想是一條深海獅子魚，長(zhǎng)22cm，翼展寬度28cm。

萬(wàn)米海底的壓力有多大？該成果參與者李鐵風(fēng)教授說，在10900米的海底，靜水壓高約110兆帕，接近于1100個(gè)大氣壓，相當(dāng)于一噸重的小汽車全壓在指尖上。

過去，需要高強(qiáng)度的金屬外殼（如鈦合金）或壓力補(bǔ)償系統(tǒng)來保護(hù)，才能克服深海的極高靜水壓。

而李鐵風(fēng)團(tuán)隊(duì)研制的仿生軟體機(jī)器魚，由軟體人工肌肉驅(qū)動(dòng)一對(duì)翅膀狀的柔性胸鰭，通過節(jié)律性撲翅實(shí)現(xiàn)游動(dòng)。

通過對(duì)深海獅子魚的結(jié)構(gòu)分析，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)深海獅子魚的骨骼細(xì)碎狀地分布在凝膠狀柔軟的身體中，有助于其在高壓力環(huán)境下的生存與活動(dòng)。

團(tuán)隊(duì)采用了“以柔克剛”的策略，將控制電路、電池等硬質(zhì)器件則被融入集成在凝膠狀的軟體機(jī)身中；通過設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)器件和軟體的材料與結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人無需耐壓外殼，就可以承受萬(wàn)米級(jí)別的深海靜水壓力。

那么“翅膀”的撲動(dòng)是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？原來，科研人員巧妙地利用了圍繞在人工肌肉外的海水作為離子導(dǎo)電負(fù)極，由機(jī)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(shì)差，讓高分子薄膜發(fā)生舒張與收縮形變，這樣一來“翅膀”就能上下拍動(dòng)，推動(dòng)機(jī)器魚水中前行。
責(zé)編AJX