[圖文]科學家研製依靠水面張力驅動的微型船 | 陽光歷史

 

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[圖文]科學家研製依靠水面張力驅動的微型船

2017年01月01日 科學探秘-短篇 暫無評論 閱讀 104 次

科學家研製依靠水面張力驅動的微型船(圖)

科學家研製依靠水面張力驅動的微型船



  據美國科學日報報道,受水棲甲蟲幼體蜿蜒水中移動形態的啟發,日前美國匹茲堡大學研究小組最新研製出一種新型推進系統,該推進系統無需槳葉、船帆和發動機,僅使用水面張力提供推進動力。這項最新技術使用電脈衝震盪圍繞物體周圍的表面張力,從而導致一些微型船體通過水表面自然拉力牽引移動。


  該研究小組將這項研究報告發表在義大利索倫托市召開的2009年度電氣與電子工程師協會(IEEE)微型機電系統會議上。匹茲堡大學斯旺森工程學院資深機械工程和材料科學教授喬聖孔(音譯:Sung Kwon Cho)稱,這種船體推進系統非常有效,可用於微型船體低維持性機械系統,能夠實現微型機器人或船體監控海洋、水庫或其他水域的水質。這是一種典型的推進驅動系統,由於該系統不需要活動組件和低能量電極,可通過電池、無線電波或太陽能釋放電脈衝作為動力驅動。


  喬聖孔教授稱,當我仔細觀察一種甲蟲幼體在水面上的運動狀態,才設計出這種新型推進系統。像任何水面漂浮的物體一樣,甲蟲幼體在水面上漂浮移動是依靠水面表面張力形成的。當它向前移動時,甲蟲幼體彎曲向下的水面張力,從而改變身體下方的張力方向,向前的張力將驅動甲蟲幼體穿過水面。


  喬聖孔和研究小組成員利用一種電子脈衝代替甲蟲幼體的向下彎曲的動力,在他們的實驗中,一個電極附著在一個2厘米長的「微型船體」,該電極所噴射的電脈衝產生的水流,將改變後方水面張力的方向,驅動船體以每秒4毫米的速度移動,另一個電極附著在船體的前端作為船舵。


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