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光控人工枫树种子甚至可以在难以到达的地方监测环境

导读 芬兰坦佩雷大学和美国匹兹堡大学的研究人员开发出一种微型机器人,可以模拟枫树种子在空中飘落的舞蹈。未来,这种机器人可用于实时环境监测...

芬兰坦佩雷大学和美国匹兹堡大学的研究人员开发出一种微型机器人,可以模拟枫树种子在空中飘落的舞蹈。未来,这种机器人可用于实时环境监测或运送小样本,即使在沙漠、山脉、悬崖或公海等难以到达的地形中也可以使用。

这项技术可能会改变搜索救援、濒危物种研究或基础设施监控等领域。

坦佩雷大学教授曾浩和博士研究员杨建锋在他们的光机器人研究小组中从事物理学、软力学和材料工程交叉领域的研究。他们从大自然中汲取灵感,设计出可用光控制的聚合物滑动结构。

现在,曾和杨与匹兹堡大学的 M. Ravi Shankar 教授利用光激活智能材料来控制人造枫树种子的滑翔模式。

在自然界中,枫树借助翅果(即干果)上的飞翼分散到新的生长地点。翅帮助种子在下落时旋转,使其在微风中滑行。这些翅的形状决定了它们的滑行路径。

2024年6月1日,杨建锋、M. Ravi Shankar、曾浩等人撰写的《光化学响应聚合物薄膜实现可调滑翔飞行》一文在《自然通讯》上发表。

据研究人员介绍,人造枫树种子可以利用光进行主动控制,可以主动调节其在风中的散布,以实现一系列滑翔轨迹。未来,它还可以配备各种微传感器,用于环境监测或用于运送小块土壤样本等。

高科技机器人在适应性上胜过天然种子

研究人员受到芬兰树木滑翔种子种类繁多的启发,每种种子都展现出独特而迷人的飞行模式。他们的基本问题是,这些种子的结构是否可以使用人造材料重新创建,以实现类似的由光控制的空中优雅飞行。

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