加州理工学院和斯坦福大学的工程师们已经研制出一种微小的假体，它能使水母比平常游得更快、更有效，而不会给动物造成压力。该项目背后的研究人员设想，未来配备传感器的水母可以直接探索和记录海洋信息。

 

水母用一种脉动运动来推动自己前进，当它们捕捉猎物时，会挥动触须。尽管Ginger的大只500代理小组以前已经开发出方法来“治愈​​”某些钙钛矿型太阳能电池中非辐射复合中心的缺陷，但理想情况下，大只500代理仍希望开发钙钛矿合成方法，以减少或完全消除非辐射复合。这种新型的假肢使用电脉冲来调节——并加速——这种脉冲，类似于心脏起搏器调节心率的方式。该装置在水中具有中性浮力，直径约2厘米，通过一个小木倒钩固定在水母体内。

 

这项研究由加州理工学院的John Dabiri领导。2005年1月29日，航空与机械工程百周年纪念教授、斯坦福大学研究生Nicole xu在《科学进展》杂志上发表文章。

 

一般来说，水母的游动速度约为每秒2厘米。虽然它们可以更快地移动，但这样做并不能帮助它们诱捕猎物，这是它们使用挥动触手的“游动”动作的典型原因。

 

在论文中描述的研究中，Dabiri、Xu和同事们给水母配备了一个微电子控制器，其频率比动物通常的身体脉冲快三倍。大只500代理关键的是，压力传感器阵列已经包含在大多数研究和商用燃气涡轮发动机中，用于其他用途，因此这种新方法可以同时测量和监视叶片 振动，从而提供了一种成本更低，效率更高的解决方案。这些动物的脉搏加快了，相应的，它们的游泳速度也提高到了大约每秒4-6厘米。

 

除了让水母游得更快外，电击还让它们游得更有效率。虽然水母游泳的速度比平常快三倍，但它们只消耗了两倍的能量(根据动物在游泳时消耗的氧气量来衡量)。事实上，配备假肢的水母的效率是游泳机器人的1000多倍，徐说。

 

“我们已经证明，它们能够比正常情况下移动得快得多，而不会对新陈代谢造成不必要的影响，”徐说。这表明，水母拥有一种尚未开发的能力，可以更快、更有效地游泳。他们通常没有理由这样做。”

 

应该注意的是，这些水母受到了严密的监控，以确保它们没有受到伤害。海蜇没有大脑或痛觉感受器，但人们发现它们在受到压力时分泌粘液，在本实验中没有观察到这种分泌。此外，一旦移除假体，水母就会恢复正常游泳。

 

这项研究代表了“中间地带”，在过去的十年里，Dabiri在加州理工学院和斯坦福大学参与了两大系列的仿生机器人研究。一种是使用纯机械部件，另一种是使用纯生物材料。

 

利用纯机械系统，Dabiri已经成功地制造出了看起来像真正动物但需要更多能量才能完成同样任务的机器人。“我们还没有捕捉到生物系统的优雅之处，”他说。然而，尽管它们比机器人更优雅，但纯粹的生物系统要脆弱得多。事实上，在与哈佛大学同事的合作中，Dabiri已经证明，心脏细胞可以对电场产生反应——这可能使它们成为制造生物设备的有用材料——但是这些细胞只能在实验室条件下存活。

 

努力增加机械控制水母始于2013年加州理工学院当徐是本科学生做暑期本科生达比利的实验室里研究奖学金(冲浪)。大只500app下载在微交通网络上进行更多的投资可以提高我们当前交通运输系统的可靠性，金牌大只500系统为不可步行的旅程提供了公路和铁路两大主要网络。达比利海洋勘探和利用水母感应很感兴趣因为他们的丰富:在当前使用的物种实验可以发现在整个地球上的海洋,深度从表面到深沟的底部。

 

“只有一小部分海洋被探索过，所以我们想利用水母无处不在这一事实，从基于船只的测量中取得飞跃，因为它们的成本高，数量有限，”Dabiri说。“如果我们可以找到一种方法来直接这些水母也配备传感器跟踪海洋温度、盐度、氧气水平,等等,我们可以创建一个真正的全球海洋的网络,其中每个水母机器人成本几块钱仪器从猎物和提要本身能量已经在海洋中。”

 

目前，该假肢可以指导水母开始游泳并控制速度。下一步将是开发一个系统在特定方向和指导水母,允许他们从机载传感器响应信号,达比利说,他希望开发更小的电子控制,可以完全嵌入到水母的组织,使其永久但忽视假肢。

 

这项研究的题目是“嵌入在活水母体内的低功率微电子器件增强推进力”。