3D打印划水机器人可吞噬水中细菌

近日，由于受到水生的划出蝽甲虫（又称水船虫）的灵感，英国布里斯托尔大学（UniversityofBristol）的研究人员研发出有了一种3D打印机的机器人Row-bot（意为摆动机器人），这种机器人需要在湖泊和池塘的表面自我前进或“划行”，并且需要在行驶的过程中毁灭微生物提供能量，因此它不必须电池也能总有一天运营下去，直到丢弃。科学家们指出它可以用来清扫水质或者展开环境监测。

　　Row-bot在水中张开口——右上的插画为口部重开　　据理解，这个机器人的原型是由两个仿生的子系统构成的：首先是前进系统，可以让甲虫在水面上滑动；第二个是它的“肚子”，它实质上是一个微生物燃料电池（MFC），可以将从水中提供的微生物切换为电能，驱动电机。非常简单地说道就是：这个机器人摄入含有细菌的水，MFC将后者转化成为电力，然后驱动机器人划行并提供更好的水，如此周而复始。　　为了尽量地提高Row-bot的运动效率，科学家们对水船虫展开了深入研究。

据他们说明称之为，水船虫的腿上布满了辅助游泳的毛，这使它在向后摆动的时候需要取得仅次于的发动机，而在交还的时候腿毛击破又能增加阻力。而科学家们的摆动机器人的前进系统则是由一个微小的0.75瓦有翻直流电机驱动的3D打印机桨构成的。　　水船虫的形象　　这种桨实质上是一种3D打印机的填充结构，它是由刚性的框架反对着弹性膜构成的。

这层膜可以剪切以减少桨叶的表面积，同时利用其构建的铰链，它可以在交还时，在桨叶依然在水里的时候转变其角度，从而减少了阻力，提升整体效率。研究人员们补足说道，它的刚性框架是用基于光聚合物的VeroWhite丙烯酸3D打印机而出的，而上面的覆膜则是用TangoBlack材料3D打印机的。　　现在，它的前进系统说道确切了，那么Row-bot是怎么清扫水环境的呢？这主要靠它装有MFC的胃来构建。

在MFC中，污染水中的细菌很更容易被分解成二氧化碳、质子和电子，从而为电池获取燃料产生电流。　　“它产生的能量多达了为已完成再度供能而展开的机械运动所需的能量。”研究人员们写到。

　　上个月在德国汉堡举办的2015IEEE/RSJ智能机器人国际会议上，研究人员们以论文的形式递交了自己的研究结果，论文题目为《Row-bot：一种能量丰沛的自律式人造水船虫（Row-bot:AnEnergeticallyAutonomousArtificialWaterBoatman）》。论文作者为HemmaPhilamore、JohathanRossiter、AndrewStinchcombe和IonnisIeropoulos，他们都来自布里斯托尔大学。　　“这项研究展出了一种合适长时间在环境中自律运营的机器人系统。”研究人员们说道，并且补足说道，这项工作是研发自律式机器人的关键一步，也是首次用于一个MFC构建的不切实际的机器人应用于，表明了将MFC作为机器人的一种能量来源的可能性。

　　据理解，科学家们的下一步将在Row-bot身上减少监控、远程传感和控制系统，并将其用作在环境监测和清扫项目。例如，他们可以用来监测湖泊污染物或可怕的病原体，如果找到，可以部署更好的摆动机器人或其它系统来完全恢复水质。

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