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新型机器人生物泵
Деревья,как и все растения от огромных секвой до маленьких ромашек,являются природными гидронасосами。 Они постоянно подают воду вверх от корней до самых верхних листев, а также перекачивают обратно к корням сахара, водимые в листьях。
来源:Robogeek新闻频道(关于机器人技术的俄罗斯与世界新闻)树木和所有植物一样,从巨大的红杉到小雏菊,都是天然的液压泵。它们不断地将水从根部抽到最上面的叶子,并将叶子中产生的糖分抽回到根部。
它是营养物质通过称为木质部和韧皮部的组织系统的恒定流动,这些组织被包装在并行管道中。
最近,麻省理工学院的研究人员开发了一种微流体设备,他们称之为“芯片上的树”。它模仿树木和植物的泵机制。就像它的天然对应物一样,这种无源设备不需要任何移动部件或外部机制。它能够连续几天以恒定的流量泵送水和糖溶液。
假设这种被动泵可以用作小型机器人的简单液压驱动器。用于移动小型机器人的泵的移动部件复杂且制造成本昂贵。新的泵送机构可以为机器人提供低成本驱动。
事实上,工程师此前曾尝试开发模仿植物内部通道结构的微流体泵。但他们发现这些结构很快(几分钟内)就停止了抽水。
麻省理工学院的研究人员已经开发了植物泵的第三个重要部分:叶子,它通过光合作用产生糖。新模型包括一个额外的糖源,它从叶子扩散到植物的通道中,增加了水中的糖梯度,从而维持了整个树的循环水和养分的恒定渗透压。
利用这个模型,Anette Hosoi 教授领导的团队开发了他们的微流体泵,它模仿了利用木质部和韧皮部通道(最重要的是产糖叶子)在树中泵送液体的过程。