MIT研發(fā)機(jī)器蜂 有望實(shí)現(xiàn)人工授粉

麻省理工學(xué)院(MIT)的研究人員日前發(fā)布一個(gè)新研究成果，展示已成功創(chuàng)造出機(jī)器蜂，可以像真正的蜜蜂一樣有效地進(jìn)行授粉，甚至在某些情況下表現(xiàn)更佳。
 

(source:MIT)
MIT指出，機(jī)器蜂可以提供更有效的人工授粉方法，使農(nóng)民未來能夠在多層倉庫內(nèi)種植蔬果，提高產(chǎn)量的同時(shí)減輕傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。
這個(gè)機(jī)器蜂是參考真實(shí)世界的自然授粉者，研究人員改進(jìn)了機(jī)器蜂的設(shè)計(jì)，使其體型更小、更靈活耐用。新的機(jī)器蜂可以懸停約1000秒，比先前版本長(zhǎng)100倍。這些重量不到回形針的機(jī)器昆蟲，飛行速度比同類機(jī)器人快得多，還能完成空中翻轉(zhuǎn)等特技動(dòng)作。
新設(shè)計(jì)將機(jī)器蜂一分為二，每個(gè)單元都有一個(gè)向外指向的翅膀，增加了升力并提升穩(wěn)定性。此外，更復(fù)雜的傳動(dòng)裝置連接翅膀和致動(dòng)器，減少了機(jī)械應(yīng)變，延長(zhǎng)了使用壽命。
盡管有新的技術(shù)突破，但機(jī)器蜂與真正的蜜蜂之間仍然存在差距。例如，蜜蜂只有兩個(gè)翅膀，卻能進(jìn)行快速且高度受控的運(yùn)動(dòng)。
機(jī)器蜂的翅膀由人造肌肉驅(qū)動(dòng)，這些微小的軟致動(dòng)器由夾在兩個(gè)超薄碳奈米管電極之間的彈性體層制成。致動(dòng)器快速收縮和伸長(zhǎng)，產(chǎn)生拍打翅膀的機(jī)械力。新的傳動(dòng)裝置抑制了彎曲屈曲運(yùn)動(dòng)，減少了人造肌肉的應(yīng)變，使其能夠施加更大的力量來拍打翅膀。
另一個(gè)新設(shè)計(jì)涉及一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的翅膀鉸鏈，減少了拍打翅膀運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。制造這個(gè)長(zhǎng)約2厘米、直徑僅200微米的鉸鏈?zhǔn)撬麄兠媾R的最大挑戰(zhàn)之一。
經(jīng)過多次嘗試，研究人員完善了多步雷射切割制程，能夠精確地制造每個(gè)翅膀鉸鏈。新的機(jī)器蜂可以懸停超過1000秒，相當(dāng)于近17分鐘，而飛行精度沒有任何下降。
新的機(jī)器蜂平均速度達(dá)到每秒35厘米，是目前研究人員報(bào)告的最快飛行速度，同時(shí)還能進(jìn)行翻滾和空中翻轉(zhuǎn)。它甚至可以精確地追蹤一條拼出「M-I-T」字樣的軌跡。
MIT的研究團(tuán)隊(duì)希望進(jìn)一步提升設(shè)計(jì)，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)超過10000秒的飛行時(shí)間。這相當(dāng)于近3個(gè)小時(shí)。未來也將在機(jī)器蜂上安裝微型電池和傳感器，使其能夠在實(shí)驗(yàn)室外飛行和導(dǎo)航。