美国研制新型"机械甲虫" 利用自身能量超级变身

2012-01-14 19:21:58来源: 腾讯科学

  据英国每日邮报报道,目前,研究人员距离建立可执行侦察任务的“机械昆虫”更进一步,该机械昆虫能够使用生物电池进行驱动。

  研究小组研制了一种可植入电源组,使用昆虫自身的化学性质产生能量驱动装配在昆虫肉身上的机械装置。

  这项突破性研究使我们研制更加功能完善的机械昆虫更近一步,例如:可以装配录音装置、传感器等其他电子仪器作为微型侦察装置。据悉,对于微型侦察装置,美国军方“疯狂科学部”——美国国防部高级研究计划署(DARPA)曾进行广泛研究。

  目前,美国国防部高级研究计划署正在研究如何使用高科技附件“控制”昆虫,DARPA官方网站指出,蜜蜂曾用于定位地雷和大规模杀伤性武器,混合式机械昆虫微机电系统计划着眼于研制可提供昆虫运动控制,就如同肾脏对于马的运动提供有效控制一样。

  通过这项最新技术,机械昆虫基于自身化学性为电子装置提供“动力”,这一点是至关重要的。到目前为止,研究人员已使用过太阳能或者常规电池,但是这些动力提供方式无法提供足够的能量长时间驱动,从而满足任务需要。

  目前,这种最新研制的“机械昆虫”可潜在连续运行数天,来自美国凯斯西储大学的研究人员将两种酶放入蟑螂体内,当它们吞食之后能够分解复杂的分子,首先将这些分子转变成糖,接下来进行氧化,这一过程中可以释放出电子。之后这些电子流入电池,并产生电流。

  这项技术的优势之一是昆虫并不是必须处于运行状态才使电流流动,这意味着昆虫被放置在一密闭空间内电池仍处于工作状态。经过凯斯西储大学研究小组将电极植入昆虫体内之后,他们发现这对于昆虫并不构成长期性损害,这意味着这种电池能够重复使用,应用于多项实验之中。

  凯斯西储大学化学教授、该项研究报告资深作者丹尼尔-谢尔逊(Daniel Scherson)称,未来将无止境地尽可能使用这种生物电池。

  谢尔逊说:“一只装配传感器的机械昆虫能够测量室内有毒气体的总量,将测量结果进行发送,关闭并进行再充电仅需1个小时。之后它将执行新的测量任务,并将测量结果进行发送。”

  目前研究小组计划使这种生物电池制造得尽可能小,从而使昆虫飞行或者移动时摆脱电源部分的束缚。他们计算该电池的电流最大输出量大约是0.2伏电源下每平方厘米输出电流100微瓦特。

  通常用于驱动许多电子装置的普通AA电池可提供1.5伏特的电源,在一项单独研究中,美国芝加哥大学一支研究小组正在研制技术方法来控制蟑螂的移动和身体热量,从而为蟑螂提供自带的替代性动力源。

关键字:美国  国研  研制  新型  机械

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2012/0114/article_4340.html
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