受自然启发的机器人利用其游泳的水来制造推进剂并自行发射飞行。
这款混合机器人起飞后能够“跃出”26米,可用于在污染环境中收集水样,或了解洪水的影响。
能够在“船”和飞行模式之间切换的设备在这些情况下是理想的,但通常需要太多的能量,这对于小型系统来说很难实现。
如今,伦敦帝国理工学院的研究人员发明了一种仅需要 0.2 克的系统 电石。整个机器人唯一移动的部分是一个小泵,用于抽取水并将其放入燃烧室。
因此,水和电石在燃烧室中结合,产生易燃乙炔气。这种气体的膨胀像喷气机一样将机器人“射”离水面。
研究的详细信息已发表在《科学机器人》上。
博士 米尔科·科瓦奇(Mirko Kovac)帝国理工学院空中机器人实验室主任、该研究的负责人表示:“水-空气转变是一个密集的过程,对于必须轻量化的飞机来说很难在小规模上实现。我们使用与水反应的化学元素来减少飞机的设备(和重量)。水本身就像一个活塞,我们只用一个移动部件就创造了一个完整的燃烧循环。”
测试
该团队在实验室,湖泊和波浪池中对混合动力机器人进行了测试,观察了即使在极端条件下,反应和飞行如何发生,其压力甚至比设备总重量(25克)强160倍。
在给水箱加水之前 机器人 可以多次重复26米的“迷你飞行”。这是一种无需电力即可进行相对较长距离旅行的方式,并且无需使用更复杂的解决方案来消耗能源。
该小组正在与瑞士联邦技术和材料科学实验室(EMPA)合作,以相同的原理制造新的车辆,并尝试使用不同的材料和场景(例如海洋石油平台或珊瑚礁)。
该研究的合著者 Raphael Zufferey 表示:“这种类型的无线机器人在难以监控的环境中非常有用。”
这是有翼鱼的工作!
科学参考:
- R. Zufferey,A。Ortega Ancel,A。Farinha,R。Siddall,SF Armanini,M。Nasr,RV Brahmal,G。Kennedy和M. Kovac。 与水反应性燃料的连续水上滑翔. 科学机器人,2019 DOI: 10.1126 / scirobotics.aax7330