美國紐約州立大學賓漢姆頓分校團隊開發(fā)出了一種能夠在水面上滑行的自供電“蟲子”，有望推動水上機器人技術(shù)發(fā)展。研究成果發(fā)表在近期《先進材料技術(shù)》上。

科學家預測，到2035年將有超過一萬億個自主節(jié)點作為物聯(lián)網(wǎng)的一部分融入人類的所有活動中，幾乎任何物體(無論大小)都會向中央數(shù)據(jù)庫提供信息，且這一過程無需人類參與。但地球表面71%的面積被水覆蓋，為了應對這一挑戰(zhàn)，美國國防高級研究計劃局(DARPA)啟動了一項名為“物聯(lián)網(wǎng)海洋”的項目。

圖片:搜狗截圖20240826153012.png

一種能夠在水面上滑行的自供電“蟲子”機器人。

過去10年，研究團隊在美國海軍研究辦公室的資助下，致力于開發(fā)使用壽命至少為100年的細菌供電生物電池。最新的“蟲子”機器人也采用了類似技術(shù)，因為在惡劣條件下，這種技術(shù)比太陽能、動能或熱能系統(tǒng)更可靠。機器人界面一側(cè)親水，另一側(cè)疏水，可從水中吸收營養(yǎng)物質(zhì)并將其保留在設備內(nèi)，為細菌孢子的生長提供能量。

當環(huán)境對細菌有利時，細菌會變成營養(yǎng)細胞并產(chǎn)生能量；當環(huán)境不利時，如天氣非常寒冷或缺乏營養(yǎng)，它們就會變回孢子。如此可延長使用壽命。

研究表明，細菌供電的發(fā)電量接近1毫瓦，足以驅(qū)動機器人的機械運動以及可跟蹤環(huán)境數(shù)據(jù)(如水溫、污染水平、商業(yè)船只和飛機的運動以及水生動物的行為)的傳感器。“蟲子”機器人可被派遣到任何需要的地方，比起目前的“智能浮標”(固定在一個地方的固定傳感器)，有了很大進步。