新型“機(jī)器魚(yú)”問(wèn)世 有望爭(zhēng)霸未來(lái)水世界
http://m.henanjusheng.com 2008-06-13 14:51 來(lái)源:新華網(wǎng)
美國(guó)科學(xué)家近期研制出一種仿生“機(jī)器魚(yú)”。盡管它們外形并不像真正的魚(yú)類而是設(shè)計(jì)精巧的機(jī)械裝置,卻能像魚(yú)一樣游泳和活動(dòng)。
新型機(jī)器魚(yú)
美國(guó)全國(guó)廣播公司網(wǎng)站11日?qǐng)?bào)道,華盛頓大學(xué)的克里斯蒂·摩根森是航空航天系助教,由她領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)成功制
造出一種仿生機(jī)器魚(yú)。它們外形雖然不同于真正的魚(yú)類,卻能夠像魚(yú)一樣游泳和活動(dòng)。
之前的水下機(jī)械設(shè)備多用螺旋槳作為推動(dòng)力,不僅噪音大、效率低,還容易被水藻和船舶繩索纏住,導(dǎo)致其無(wú)法前進(jìn)。這種機(jī)械魚(yú)的動(dòng)力裝置卻跟真的魚(yú)一樣,是前后劃水的“魚(yú)鰭”,因而克服了螺旋漿的種種弊端。
目前,摩根森團(tuán)隊(duì)已經(jīng)制造出3條機(jī)器魚(yú),它們目前都“生活”在實(shí)驗(yàn)室的水池中。之前研制出的機(jī)器魚(yú)每隔一段時(shí)間必須浮出水面一次,以便收發(fā)新的信息,就像魚(yú)兒浮出面呼吸氧氣那樣。而摩根森的機(jī)器魚(yú)能夠在水下發(fā)出電子信號(hào),通過(guò)壓力波完成相互間的數(shù)據(jù)傳輸。所以,它們能夠在水下相互交流,甚至可以共同完成一些動(dòng)作,例如集合和解散。
靈感源于大自然
摩根森在一次電視采訪中說(shuō),她研制機(jī)器魚(yú)是受了大自然的啟發(fā),她稱之為“生物啟發(fā)”。她從大自然這個(gè)最高明的造物主那里借用了最精妙的成果。
她的機(jī)器魚(yú)以各種魚(yú)類為范本研制而成。其中最主要的是身手敏捷的金槍魚(yú)。它們游動(dòng)的時(shí)候,身體前半部分保持不動(dòng),僅僅依靠身體后部產(chǎn)生動(dòng)力。
為了使機(jī)器魚(yú)能夠像真正的魚(yú)類那樣在水下進(jìn)行交流,摩根森與魚(yú)類學(xué)家朱莉婭·帕里什一起,對(duì)魚(yú)類的交流方式做了認(rèn)真細(xì)致的研究,才最終用壓力波解決了這一問(wèn)題。
摩根森和團(tuán)隊(duì)成員馴養(yǎng)了一群魚(yú),并訓(xùn)練它們?cè)诘玫酵饨绱碳ず?,游向食物區(qū)獲取食物。研究發(fā)現(xiàn),并不是所有的魚(yú)都了解作息時(shí)間,可一旦有一小部分魚(yú)意識(shí)到午餐時(shí)間到了,可以通過(guò)交流讓其他的魚(yú)也知道這一信息。
那么,機(jī)器魚(yú)是否也能像魚(yú)群一樣交流呢?摩根森對(duì)此做了肯定回答。她的團(tuán)隊(duì)研發(fā)的機(jī)器魚(yú)在接受到指令的情況下,能夠在水下相互交流,完成集合、解散之類的任務(wù)。
征服未來(lái)水世界?
摩根森相信,機(jī)器魚(yú)能夠征服未來(lái)水世界。她說(shuō),未來(lái)的某一天,她的團(tuán)隊(duì)會(huì)生產(chǎn)出數(shù)以百計(jì)的機(jī)器魚(yú)。它們細(xì)分為不同的種類,隨著功能不斷擴(kuò)展,它們能夠完成不同的任務(wù)。
到時(shí),機(jī)器魚(yú)將被派往水世界的各個(gè)角落執(zhí)行任務(wù),監(jiān)測(cè)水污染和海底火山活動(dòng),甚至能夠跟蹤敵人的潛艇。
然而,為了那一天的到來(lái),摩根森和她的團(tuán)隊(duì)還要克服很多的問(wèn)題。首先,受到實(shí)驗(yàn)水池的局限,目前為止,機(jī)器魚(yú)潛游過(guò)的最深水深僅為8英尺(約合2.5米),超過(guò)這個(gè)深度,它就會(huì)滲水甚至破裂,以致完全不能工作。其次,要讓機(jī)器魚(yú)在更深的水下工作,必須為它們配備更好的動(dòng)力裝置,而不是現(xiàn)在所使用的電池。另外,目前的機(jī)器魚(yú)搜索目標(biāo)需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間,因?yàn)檫@需要進(jìn)行比較復(fù)雜的信息交換,計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度局限了機(jī)器魚(yú)的活動(dòng)能力。
未來(lái)幾周,摩根森團(tuán)隊(duì)將對(duì)機(jī)器魚(yú)進(jìn)行簡(jiǎn)單的跟蹤訓(xùn)練,讓它們?cè)谒乩铩白粉櫋蓖婢啧忯~(yú)。