本报讯 提起机器人,人们通常会想到电动机、马达、传动齿轮等机械结构,但你有没有见过很“软”的机器人?4月10日下午,在软体机器人领域深耕多年的浙江大学航空航天学院教授李铁风,带着软体机器人的故事来到位于合肥的中国科大附中,奉献了一场精彩的“墨子沙龙”科普讲座。
据介绍,为了设计出能适应极端环境的软体机器人,李铁风首先选择去向深海鱼类寻求灵感。2015年左右,李铁风基于水的弱导电性,尝试用水作电极,经过反复研究与实验,他的第一条全软体的、小于一寸长的机器鱼诞生了。为了测试它能否经得起大风大浪,李铁风克服重重困难,将其带至世界上最深的海沟——马里亚纳海沟,在万米深海,“小鱼”首次下海就成功地经受住巨大的压力和长达几小时的测试,实验成功了。
2017年,中国科考团队于马里亚纳海沟水下约8000m区域捕获了深渊狮子鱼。至今,李铁风仍清晰记得自己将这条小鱼拿在手里的感觉,“像果冻一样,不久就开始融化。难以想象,这么柔软的小鱼是如何对抗深海巨大压力的。”
经过分析研究,这种深渊狮子鱼的颅腔是半开放的。它针刺状的不完整的头骨,结合果冻状的身体,居然可以耐受超强的静水压力。惊叹于这一点,李铁风仿照狮子鱼的生理特征,开始了各种分析和调控,最终,软体材料展现出了令人意想不到的特性与能力——软体的“柔”可以在万米深海的巨大压力下被用来保护电池、电路板、控制系统,史上首款无需耐压外壳的机器人在马里亚纳海沟10900米深海驱动成功,该工作成果登上Nature封面。
通过与海洋、信息、机械学科交叉,李铁风设计开发了软体机器人深海实验测试平台。在李铁风看来,软体机器人可以应对的极端环境远远不止深海,它要做的事也不仅仅是深海探测。在李铁风的规划里,软体机器人可以在很多人类未知的领域帮助我们拓展边界。
“有趣的是,生命其实还有很多未知的秘密,在生命的启发下,我们铸造了机器之力,研发了软体机器人和探测器,同时,我们又进一步利用这些新型的探测器,去人类未知的世界完成那些‘不可能任务’,进而更好地去发现那里的物质之理、去发现和解答生命之谜。这是吸引我不断地探索和求知下去的动力。”
新安晚报 安徽网 大皖新闻记者 项磊