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科学家研制新型微型船 无须动力就能航行

科学家研制新型微型船 无须动力就能航行(图)

图为科学家研制的无须动力就能航行新型微型船模型

  据科学日报报道,近日,美国匹兹堡大学研究小组从幼体甲虫在水面上蜿蜒滑行中获得灵感,他们成功设计了一套新型水上动力系统,该系统不需要划桨、船帆以及电动机等传统动力装置,而是利用水面张力推动船只航行。这种新技术通过向船体周围的水面发射电子脉冲,从而改变船体周围水面的表面张力来推动船只在水面上航行。

  研究小组将这项新发现发表在电气与电子工程师学会1月26日在意大利索伦托市举行的电气和电子工程师协会(IEEE)2009年微机电系统年会上。匹兹堡大学斯旺森工程学院高级研究员、机械工程和材料科学教授乔圣孔(音译:Sung Kwon Cho)指出,这种技术的动力系统是高效低成本的,尤其是用在监控海洋、水库或其它水域水质的小型水上机器人、小艇上更为显著。该动力系统不仅不需要运动机件,而且需要的能量很小,仅仅需要电池、无线电波或太阳能发出电子脉冲就可以了。

  乔圣孔指出这种新系统是根据甲虫幼体在水上滑行的方法设计的,和其它漂浮物体一样,甲虫之所以能停留在水面上是因为在它的两侧产生相等的水面张力。当向前移动时,甲虫向下弯曲它的尾部从而改变它们后面的水面张力,这样就产生了向前的拉力,使得它们可以向前滑行。

  乔圣孔和研究小组的工程学两名博士生用电子脉冲取代了甲虫向下弯曲尾部改变后面的水面张力。在他们的实验中,一个电极附着在一个2厘米长的“微行船体”上,该电极发射出一个电脉冲从而改变船尾水面的表面张力,使得船体可以以每秒4毫米的速度前进,别一个电极附在船体的前部来控制船的航向。

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