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蜜蜂等传粉者的丧失是对全球生物多样性的巨大挑战，并通过导致粮食生产问题而影响人类。在坦佩雷大学，研究人员现在已经开发出第一个配备人工肌肉的被动飞行机器人。这种"人造仙女"能否被利用于授粉？  刺激反应性聚合物的发展为下一代小规模、无线控制的软体机器人带来了大量与材料有关的机会。一段时间以来，工程师们已经知道如何使用这些材料来制造能够行走、游泳和跳跃的小型机器人。到目前为止，还没有人能够让它们飞行。 坦佩雷大学轻型机器人小组的研究人员现在正在研究如何使智能材料飞行。学院研究员、小组负责人曾浩和博士研究员杨剑锋为他们的项目提出了一个新的设计，名为FAIRY--基于光反应材料组装的飞行航空机器人。他们已经开发出一种聚合物组装机器人，它靠风飞行，并由光控制。 "优于其自然界的同类产品，这种人造种子配备了一个软性致动器。"曾浩解释说："该致动器由光反应型液态结晶弹性体制成，在可见光的激发下诱发刷子的打开或关闭动作。"  响应性聚合物允许创建人工、自主操作的二合一结构。在黑暗和平静的天气中，"仙女"会保持静止。当有足够的光线时，该结构会自动打开，在流动的空气中飞行。资料来源：杨剑锋/坦佩雷大学 "人造仙女"由光控制 曾浩和杨剑锋开发的"人造仙女"有几个仿生学特征。由于其高孔隙率（0.95）和轻质（1.2毫克）的结构，它可以很容易地在风的引导下漂浮在空中。更重要的是，稳定的分离式涡流环的产生使长距离的风力辅助旅行成为可能，它可以由一个光源，如激光束或LED，提供动力和控制。 这意味着可以用光来改变这个微小的蒲公英种子状结构的形状。仙女可以通过改变其形状来手动适应风向和力量。光束也可以用来控制这种聚合物组件的起飞和降落动作。 潜在的农业应用机会 接下来，研究人员将专注于改善材料的敏感性，以使该装置在阳光下运行。此外，他们将扩大该结构的规模，使其能够携带微电子装置，如GPS和传感器，以及生化化合物。 据曾浩说，有可能会有更重要的应用："这听起来像科幻小说，但我们研究中包括的概念验证实验表明，我们开发的机器人为适合人工授粉的现实应用提供了重要的一步。" 在未来，数百万携带花粉的人工蒲公英种子可以通过自然风自由散布，然后通过灯光引导到有树木等待授粉的特定区域。这将对全球农业产生巨大影响，因为全球变暖导致的传粉者的丧失已经对生物多样性和粮食生产构成了严重威胁。 许多问题尚待解决 然而，许多问题需要首先得到解决。例如，如何以精确的方式控制着陆点？如何重复使用这些设备并使其可被生物降解？这些问题需要与材料科学家和从事微型机器人工作的人密切协作。 注：文章及图片转载自网络，如有侵权请联系删除 |
