Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Blæksprutteinspirerede robotter kan have miljømæssige, fremdriftsapplikationer

Xiaobo Bi og Qiang Zhu diskuterer deres arbejde med at udvikle en vandrobot inspireret af blæksprutter. (Venstre) Forestilte blæksprutteinspireret robot, der kombinerer finneflapper og jetting til bevægelse. (Til højre) Numeriske simuleringer giver indsigt i de underliggende fysiske mekanismer. Kredit:Qiang Zhu

Inspireret af blæksprutternes unikke og effektive svømmetrategi, forskere udviklede en vandrobot, der efterligner deres fremdriftsform.

Disse højhastighedstog, blæksprutte -lignende robotter er lavet af smarte materialer, som gør dem svære at opdage - en fordel, der har potentiel militær rekognoscering og videnskabelige anvendelser - samtidig med at de bevarer et lavt miljøaftryk.

Fysikere Xiaobo Bi og Qiang Zhu brugte numeriske simuleringer til at illustrere de fysiske mekanismer og væskemekanik ved en blækspruts svømmemetode, som anvender intermitterende bursts gennem pulserende jetfremdrivning. Ved at bruge denne form for bevægelse, den nye enhed kan opnå imponerende hastigheder, ligesom dens dyreinspiration. Bi og Zhu diskuterer deres arbejde i denne uges Væskers fysik .

Når man svømmer, disse blæksprutte -lignende maskiner suger vand ind i et trykkammer og skubber det derefter ud. Den bløde krop kan bruges som en platform for miljøovervågning ved samtidig at bruge denne funktion til at teste vandprøver, mens den svømmer.

"Ud over 2-D og 3-D numeriske simuleringer præsenteret i denne artikel, vi arbejder med et tværfagligt team for at bygge en prototype af den mekaniske enhed, at udføre både lineær svømning og manøvrer, "Sagde Zhu." Dette projekt vil kombinere væskedynamik, styring, smarte materialer og robotdesign. "

Enheden kunne bruges som enten en enkeltstående svømmer eller som en propel til et undervandskøretøj.

Forskerne har endnu ikke været i stand til at opretholde hastigheder, der kan vare i mere end et par cyklusser på grund af turbulens og ustabilitet, men de arbejder på måder at overvinde dette. Zhu håber, at denne forskning vil give et udgangspunkt for mere sofistikerede modellering og eksperimentelle undersøgelser for at udvikle robotter som deres oprettelse.

Varme artikler