環球看點！“仙女”機器人借助風和光飛行，向人工授粉等現實應用邁出重要一步

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“仙女”開發靈感來自蒲公英種子。圖片來源：芬蘭坦佩雷大學

刺激響應聚合物的發展為下一代小型無線控制軟體機器人帶來了大量新材料相關的創新。工程師們已使用這些材料制造可行走、游泳和跳躍的小型機器人。但此前，還沒人能讓它們飛起來。芬蘭坦佩雷大學輕型機器人小組的研究人員提出了名為“仙女”的新設計——一種基于光響應材料組裝的飛行機器人。這種聚合物組裝機器人，能靠風飛行，并由光控制。

從蒲公英種子得到靈感，“仙女”具有多個仿生特征。由于其高孔隙率(0.95)和輕質(1.2毫克)的結構，它很容易漂浮在有風的空中。更重要的是，穩定的分離渦環生成使長距離風力輔助飛行成為可能。

研究人員稱，“仙女”可由光源供電和控制，比如激光束或LED。這意味著光可用來改變微小的蒲公英種子狀結構的形狀，“仙女”可通過改變形狀來適應風向和風力，光束可用來控制聚合物組件的起飛和著陸。

與自然界中的蒲公英種子相比，這種人造種子配備了一個柔性致動器。執行器是由光反應型液態結晶彈性體制成的，它在可見光的激發下誘導刷毛的打開或關閉。

研究人員接下來將專注于提高材料的靈敏度，使設備能夠在陽光下運行。此外，他們還計劃擴大該結構的規模，使其能夠攜帶GPS和傳感器等微電子設備及生化化合物。

研究人員稱，這聽起來像是科幻小說，但概念驗證實驗表明，新開發的機器人向適合人工授粉的現實應用邁出了重要的一步。在未來，數以百萬計的攜帶花粉的人造蒲公英種子可被自然風自由驅散，然后在光線的指引下前往特定地區，那里有等待授粉的樹木。

研究人員說，這將對全球農業產生巨大影響，因為全球變暖導致的傳粉媒介喪失已構成對生物多樣性和糧食生產的嚴重威脅。

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