陈根:根据鳐鱼精子特性,研讨发明一种仿活力器人
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  • 无人机科技
  • 2021-06-26 11:32:22 6

鳐鱼是一种独特的软骨鱼类,其扁平的菱形体型显得格外优雅。它们的胸鳍宽大,仿佛一对飞翔的翅膀,使它们在水中游动时显得十分特别。鳐鱼不仅外形独特,其精子的运动方式也非常独特。

通常情况下,精子通过摆动或旋转柔软的尾部来前进。然而,鳐鱼的精子则是通过旋转其坚硬的头部和柔软的尾部来推进自己。它们的头部呈长而螺旋状,这使得它们能在液体环境中快速且高效地移动。不仅如此,它们还能通过独立调节头部和尾部的力量,适应不同黏度的液体环境。事实上,它们头部提供的推力占总推力的31%。

鳐鱼的头部不仅是遗传物质的储存容器,还能够推动身体前进。这种机制使得鳐鱼的运动效率高于那些仅依赖尾部推动的鱼类。此外,鳐鱼的精子具备双向游动的能力,能够在需要时向前或向后移动,而大多数动物的精子则不具备这一功能。

科学家们受到鳐鱼精子特性的启发,设计出一种仿生机器人。这种微型机器人,小到可以握在手中,由一个螺旋状的刚性头部、柔软的棉线尾巴以及中间的两个电动马达构成。在给定的功率输入下,这种机器人在不同黏度的液体中表现出极高的适应性和动力效率。研究人员将这种运动模式称为“异质双螺旋(HDH)模型”。

HDH机器人体积虽小,但运行效率极高,未来有望在人体内穿梭,通过血管将药物精准送达目标位置,实现精确治疗。

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