可充電遙控半機(jī)械“小強(qiáng)”現(xiàn)身能幫助檢查危險(xiǎn)區(qū)域或監(jiān)測環(huán)境
由日本理研先鋒研究中心的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的國際團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種遠(yuǎn)程控制的半機(jī)械蟑螂系統(tǒng),該系統(tǒng)配備了微型無線控制模塊,可以由太陽能電池供電盡管有機(jī)械裝置,但超薄的電子裝置和柔性材料讓昆蟲可以自由活動(dòng)這一成果發(fā)表在《npj柔性電子學(xué)》第5期上,有望推動(dòng)半機(jī)械昆蟲在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用
為了成功地將這些設(shè)備集成到表面積有限的蟑螂體內(nèi),研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種特殊的背包,超薄有機(jī)太陽能電池模塊和粘合系統(tǒng),使機(jī)器能夠長時(shí)間連接在一起,同時(shí)允許蟑螂自然移動(dòng)。
研究小組用身長約6厘米的馬達(dá)加斯加蟑螂進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)他們用一個(gè)專門設(shè)計(jì)的模仿蟑螂模型身體的背包將無線腿部控制模塊和鋰聚合物電池連接到昆蟲胸部的上部用背包彈性聚合物3D打印,與機(jī)器蟑螂的曲面完美貼合,讓剛性電子設(shè)備可以穩(wěn)定地安裝在它的胸部一個(gè)月以上
腹部后側(cè)安裝0.004mm厚超薄有機(jī)太陽能電池組件據(jù)研究人員介紹,這種貼身超薄有機(jī)太陽能電池組件的輸出功率為17.2毫瓦,是目前昆蟲能量收獲裝置的50多倍
在仔細(xì)檢查蟑螂的自然運(yùn)動(dòng)后,研究人員意識(shí)到蟑螂的腹部會(huì)改變形狀,外骨骼會(huì)重疊為了適應(yīng)這種情況,他們將薄膜上有粘性和無粘性的部分錯(cuò)開,使它們既靈活又連接,保證了機(jī)器蟑螂的活動(dòng)自由
在測試過程中,研究人員將這些組件和刺激腿部的電線集成到機(jī)器蟑螂體內(nèi),用光給電池充電30分鐘,并使用無線遙控器讓機(jī)器蟑螂左右轉(zhuǎn)動(dòng)。
研究人員表示,這種策略也可以應(yīng)用于甲蟲等其他昆蟲,甚至未來可以應(yīng)用于蟬等飛行昆蟲。
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