大海里鱼很多。有些大,有些小。有些慢,有些胆小。有些大胆而鲜艳。有些实际上是鱼形机器人,用于吸收微塑料。Nano Letters 中一项新的研究揭示,研究人员最近开发了一种外观和运动都像鱼一样的小型机器人,它在水中游动时会收集有害的塑料颗粒。
回收微塑料
充斥着我们海洋和水道的塑料颗粒威胁着野生动物,而且它们通常会长期存在。事实上,微塑料可能需要数千年才能分解,而且它们往往会沉入水体底部岩石的缝隙中,使它们在短时间内难以清理。
近年来,研究人员将小型自推进机器人视为解决这一问题的潜在方案。唯一的问题是,这些机器人将如何工作?
美国化学学会的研究人员从大自然中汲取灵感来回答这个问题。他们用软材料制作了一个大约半英寸长的鱼形小机器人,这种材料可以吸收聚苯乙烯微塑料。然后,他们增加了一个柔性尾巴,当连接的激光打开和关闭时,尾巴会左右摆动,推动机器人穿过水面。
这种机器人的移动速度比任何其他同等尺寸和材料的游泳机器人都要快,每秒移动超过一英寸半——大约与浮游植物的速度相同。
为游泳而生,为生存而造
尽管类似的游泳机器人往往会在水中遭受严重的割伤和擦伤,但研究人员再次借鉴大自然,以确保他们的机器能够承受持续的使用。
他们将机器人的材料模仿了珍珠母:牡蛎壳中的闪亮、坚固且有弹性的分层物质。这种有时被称为“ nacre ”的材料的层,通过其微观结构获得坚固性。这从层的一侧的坚硬碳酸钙过渡到另一侧的柔韧的丝状蛋白质。除了在合成层面模仿这种分层结构外,为机器人制作的微塑料吸收材料还可以在损坏时自行修复。
最终,研究人员的测试表明,该机器人能够快速、反复地收集微塑料,这使得该机器成为未来追踪塑料和清除污染物的宝贵工具。总而言之,虽然它可能是鱼形的,但这个机器人的未来与鱼没有任何关系。















