深海探测有个卡了几十年的痛点:高压会压碎电子元件,低温会冻硬软材料,传统硬壳机器人只能靠“傻大笨粗”的金属外壳抗压,成本高、机动性差,还容易碰坏脆弱的海底生态。直到最近,中国科学家用一条“软体鱼”,把这个痛点彻底“揉软”了。
过去二三十年,人类探深海靠的是“硬壳逻辑”:用钛合金、陶瓷做外壳抗压,可这壳越厚越重,机器人就越像“铁疙瘩”——体积大进不了狭窄海沟,重量大容易压坏海底珊瑚。更麻烦的是,高压低温会让软材料变硬,传统软体机器人下了深海就“僵住”,根本动不了。探海成本高、效率低,还总“误伤”海底生态。
直到哈尔滨工程大学李国瑞课题组出手!
他们从19世纪的“电致流动”现象里挖到灵感:用静电场控制介电液体流动,把电场力变成机器人的“动力源”。简单说,机器人里灌了一种“聪明液体”,电场一刺激,液体就定向跑,推着软壳“变形”。
但深海高压低温会让软壳变硬,咋办?团队发现了“液—固塑化机制”,让液体既能流动驱动,又能保持弹性,像给机器人装了“会软会硬的流体骨骼”。
你可以把它理解成:传统机器人是“铁骨头+死肌肉”,这款是“流体骨骼+活肌肉”——不需要笨重外壳,靠液体流动自己抗压,低温高压下还能灵活“扭身子”。
2024年6月到7月,这条“软体鱼”在南海连闯三关:3176米深度完成复杂轨迹运动,1369米冷泉区实现低扰动探测,4070米海山区和“海星”号深潜器协同作业。它不用耐压外壳,靠体内液体自动平衡海水压力;重量仅670克,能贴着海底“滑”着走,几乎不扰动珊瑚;还自带光学感知系统,能“看”清周围环境。
据《科学·机器人》期刊报道,这项技术突破让深海探测从“硬扛压力”转向“柔性适配”,未来能低成本、低扰动地观测深海生物,甚至钻进矿洞采集脆弱样本。
从“硬壳探海”到“软体翱翔”,背后是一群科学家把19世纪的物理现象变成21世纪的探海利器。他们没追“堆材料”的热闹,而是用“流体+电场”的巧劲,在深海里“软”出一条路。这不是简单的技术升级,是中国科研“另辟蹊径”的智慧——当别人用蛮力“砸”开深海大门,我们用巧劲“滑”了进去。
那么你觉得这种软体机器人,还能在哪些极端环境里派上用场?
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