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像鸟儿相同翱翔的“鸽子机器人”
标题里的谜语,你猜出答案了吗?没错,便是图中这只以假乱真的鸽子机器人。
人类一向愿望可以制造出像鸟儿相同自在飞翔的仿生航空器,但鸟类操控其本身飞翔的生物力学和生理机制十分复杂,人类至今还不能彻底模仿这种行为。
要想让机翼完成相似鸟类翅膀的灵敏、多变性,就必须深刻理解鸟类骨骼和肌肉的运作方法、茸毛间的相互效果,还需要找到适宜的资料。
在剖析了很多形状万千的鸟类翅膀后,研讨人员发现相邻的茸毛是经过一种钩状微结构结合起来的。正是在这种“尼龙搭扣”的协助下,翅膀可以在运动中连接而和谐地调整形状。
为满意仿生机翼的要求,研讨人员依据鸟类翅膀结构制造出人工腕骨和指骨,再连接上一般鸽子的茸毛。茸毛间运用一种人工组成的弹性筋膜固定,它可以发挥“尼龙扣”的效果,确保相邻茸毛在弹性过程中不由于距离过大而失掉协同效应。
经过风洞测验后,装上了仿生机翼的飞翔器被成功放飞。这架飞翔器在空中可以灵敏自在地调整姿势,快捷地转向、爬高、爬升,恰似一只“机器飞鸽”。这项研讨,或将推进人类开宣布具有更灵敏机翼的飞翔器。
细菌“开”出的美丽花朵
某个一般的清晨,美国加州大学圣地亚哥分校物理学院的一位博士生照旧查看自己的细菌培育皿。但这一次,他惊讶地发现,培育皿中呈现了一种谜相同的花朵图画。
这些培育皿原本是为另一项研讨预备的,其间培育了大肠杆菌(Escherichia coli)和不动杆菌(Acinetobacter baylyi)两种细菌。
研讨发现,图画的呈现源于两种细菌移动才能的差异。与姓名正好相反,在琼脂表面,大肠杆菌简直无法移动,可是不动杆菌却可以凭仗菌毛快速移动。可是当这两种细菌一同存在时,大肠杆菌却可以搭上不动杆菌的便车,和它一同分散。
不过大肠杆菌好像不是位“好乘客”。调查发现,在大肠杆菌密度较高的区域,不动杆菌的移动才能也会受到限制。因而,大肠杆菌较多的区域,细菌分散速度会比较慢,这样就形成了“花瓣”的概括。而那些细菌密度小、分散速度快的区域,就形成了“花瓣”的主体。
首个活体机器人诞生了
提到机器人,咱们可能会当即想到由钢铁铸成的严寒机械体。但假如告知你,用活细胞做成的机器人不只软绵绵的像细胞团相同具有弹性,而且还可以运动,你可以幻想吗?
最新宣布在《美国科学院院刊》的一项研讨就展现了首个由爪蟾细胞制成的活细胞机器人,这种全新的机器人被称作“Xenobots”。
研讨人员把爪蟾的胚胎干细胞提取出来,然后制备成单个的干细胞。研讨人员会持续培育干细胞,然后诱导它们分解,最终变成活体机器人的要害组成单元——皮肤细胞和心肌细胞。两种细胞按什么份额混合,组组成什么方式,都是依照计算机模型给出的成果来履行的。
虽然其表面看起来仅仅一小团细胞,但Xenobots可以朝着特定的方向移动,而且被切开后,还能自行恢复,具有强壮的延展性和可塑性。研讨人员把这种由活细胞构成的机器称作定制生命体系(Bespoke Living system),比较于组成资料铸成的机器,活体生命体系在结构和功能上具有更强的可塑性。
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