科技日報記者 張夢然
如果你認為蜘蛛活著的時候令人毛骨悚然,那可以看看它們死后能做什么。美國萊斯大學工程師團隊成功地使死去的蜘蛛“復活”成為機械抓手。
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研究團隊在《先進科學》上發表了一項“科學怪人實驗”研究,他們用一股氣壓,成功控制了一只死蜘蛛的腿。研究人員將這種創造描述為“necrobotics”,并相信它可以應用于多種目的,包括昆蟲捕捉以及微電子產品組裝。
萊斯大學的工程師利用少量氣壓將死去的蜘蛛變成了抓手。圖源:普雷斯頓創新實驗室/萊斯大學
“之前的研究主要集中在仿生系統上,從大自然中尋找靈感,并在工程系統中模仿生物體的物理特征。”研究人員說,“而Necrobotics使用生物材料,這些材料是從曾經有生命的有機體中提取的非生命材料。”
科學家首先注意到蜘蛛死亡時的卷曲十分特殊,隨后發現,蜘蛛腿不像人類那樣有肌肉,而是依靠液壓來移動四肢。研究人員解釋稱,他們知道很多人看到蜘蛛會被嚇到,但從工程學的角度來看,蜘蛛的運動機制非常有趣,值得仔細研究,并從其中汲取靈感。
團隊決定嘗試是否真的可以用工程學控制一只死去的蜘蛛的腿。其機制非常簡單:將注射器插入蜘蛛的內部液壓腔,并添加了一些強力膠將其固定到位。然后加了一點空氣,蜘蛛的腿瞬間張開——這就擁有了世界上最不可思議的“僵尸蜘蛛”抓取工具。
抓手用于抬起跳線并斷開電路,關閉LED。圖源:布蘭登·馬丁/萊斯大學
這個抓手在撿起東西方面非常有效。實驗中使用的蜘蛛能夠舉起超過自身體重130%的重量,這意味著此類“僵尸”抓手能夠抓住比自己重得多的物體。
團隊還發現這一新工具也非常耐用。一只蜘蛛腿甚至能夠在出現磨損跡象之前,維持1000次開閉循環。他們計劃加入薄聚合物涂層材料,以延長抓手的使用壽命。
該團隊希望還能在較小的蜘蛛上測試這一概念,相對于小蜘蛛的體重和質量,它可以承載更重的負載。“僵尸蜘蛛”抓手也可以用來捕捉其他令人毛骨悚然的爬行動物。由于necrobotic抓手具有固有的順應性和偽裝能力,研究人員設想可將其部署在科學實地工作中。例如,在不損壞它們的情況下捕獲和收集其他小昆蟲或其他活體標本。
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