很逼真的水母機器人,科技含量很高

2021-01-18 騰訊網

水母機器人

來之美國Gizmodo科技網最新報導:

本發明的特點是六個麵條狀附屬物,由柔軟的矽酮組成,由堅固但重量輕的納米纖維片加固而成;由於每個手指內有一個水壓通道,它可以捲曲和鬆開。工程師尼娜·西納特拉(Nina Sinatra)是哈佛微機器人實驗室(Harvard『s Microrobotics Lab)研發的機器人。她是一名潛水員,曾近距離觀察過水母。因此,她明白如何設計出一種精緻、快速、精確的機器人,不需任何撕裂或戳傷就能處理它們。

辛納特拉說:「它們必須足夠溫和,能夠與生物體相互作用,但又足夠耐用,以至於你可以將它們投入海洋數千米。」「我跳進去了,雙關語。」

設計完成後,研究人員希望觀察這些動物對這項發明的觸覺的不太明顯的反應。去年秋天,他們對普通水母或月球水母進行了實驗,並對它們的轉錄序列進行了分析,捕捉到了基因表達的快照。

當研究人員將一分鐘的柔性機器人操作時間與金屬爪抓取器進行比較時,他們發現水母在分子水平上與新發明相比壓力要小得多。事實上,他們發現一些與防止細胞死亡相關的基因是在金屬爪條件下激活的,但與更軟的技術無關。

紐約市理工學院(New York City College Of Technology)的合著者兼生物學家默瑟·布魯格勒(Mercer Brugler)說:「你認為語言的手指會變得更溫和,但從來沒有人測試過它。」「謝天謝地,我們確實發現,對他們來說,這是一次壓力較小的經歷。」

但是,布魯格勒指出,這個實驗並不是對水母疼痛的研究。與人類不同,人類的大腦由數十億個神經元組成,水母卻有一個原始的,分散網指對刺激有反應但缺乏處理疼痛或體驗意識據我們所知。「他們肯定會受傷,然後再進行修復,」格魯伯說。「這就引出了水母如何承受壓力的有趣問題。如果他們在啟動細胞修復,這與疼痛相似嗎?「

水母只是眾多珍貴深海生命形式中的一種,生物學家想要進行無害的擦拭、監測、取樣和觀察;其他包括古玻璃海綿和4000歲的黑珊瑚(布魯格勒的研究興趣之一)。今年冬天,研究小組將在實驗室外測試他們的軟機器人。科學巡航澳大利亞附近。

「我們只探測了5%的深海。每次我們潛入潛水艇或使用機器人時,我們都會發現新的東西,「Brugler說。「在我們知道更多之前,我們必須尊重這些長壽的東西。」

為此,新的文件反映了科學界對環境管理的日益強烈的呼籲,以及在珍貴或難以進入的生態系統中的低影響研究實踐。Gruber說:「它還不是主流,但我希望它會變得更好。」他在其他項目中將海洋生物和技術結合在一起,開發了一種模擬鯊魚視覺和人工智慧方法的攝像機,以達到鯨魚的生物聲學效果。「我們要謹慎地發表一項關於接近深海的聲明。」

辛納特拉說,這也是機器人學的一個新概念。她說:「作為一名工程師,你會思考你設計的對象是誰或者是什麼。」「在這種情況下,使用者是動物,而不是人。」

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