動物對環境的感知總是比人類更敏感。
夏天的時候，當一群群的蜻蜓在水面上拂枝點水、翩躚盤旋，如一團團彩色花朵在半空漂浮，那麼你就知道這是要下雨了。
那能不能透過仿生技術開發出和動物一樣對環境敏感的機器人呢？
據外媒New Atlas報道，從受樹懶啟發而緩慢移動的機器人，到從水中衝出、像飛魚一樣在空中翱翔的機器人，模仿現實世界生物行為的機器人在環境監測方面具有令人興奮的潛力。
杜克大學的一個新作品是另一個有趣的例子，其開發的DraBot機器人可效仿蜻蜓在水面上滑行，檢查是否有漏油、高酸度和其他異常情況，而且不需要攜帶任何電子裝置。
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關於DraBot機器人。
該軟體機器人的長度僅為5。7cm，具有一個內部微通道網路，該網路與柔性矽管相連，該矽管將空氣泵入其機翼，並透過機翼從後部的孔中逸出，從而使機器人滑過水麵。
使用可充氣的致動器來降低後機翼，氣流阻塞DraBot保持靜止，透過這種方式，可以控制機翼向上或向下，從而控制機器人的行進方向。
為了安裝新的機器人進行環境監測，該團隊轉向了他們在早期研究專案中建立的自修覆水凝膠。該材料透過在其內部形成新的鍵來應對酸度的變化，然後在pH值恢復正常時將其反轉。
該團隊用水凝膠為DraBot的兩個機翼塗上塗層，當進入高酸性水中時，它會使一個前翼和一個後翼融合在一起。這意味著當DraBot遇到較高的pH值時，它會旋轉而不是直線飛行。當這些pH值恢復正常時，融合的機翼會分離，並且DraBot可以再次得到適當控制。
該團隊還將海綿整合到了DraBot中，在機翼上摻入了溫度敏感材料。
當它在水中移動並在表面遇到油時，海綿會吸收油並改變顏色。
當水溫異常高時，機翼從紅色變成黃色。這可能使DraBot可以在水中掠過並檢測和清除漏油，還可以透過水溫變化揭示出漂白的珊瑚礁或藻華的跡象。
同時，高pH值還可以顯示出酸化的水質，這些水質對包括珊瑚礁在內的海洋生物均構成威脅。
DraBot機器人如何實現“蜻蜓點水。
蜻蜓有著炫酷的飛行特技，能滑翔、能點水，翅膀稍微一抖動，還能來個急轉彎。
怎麼才能模仿蜻蜓，讓機器人在水中滑翔呢？
這歸功於DraBot翅膀的結構，研究人員利用軟光刻技術打造了具有微通道網路的蜻蜓翅膀，可透過氣壓控制。
每個後翼下方設計了氣球執行器。充氣時，氣球的膨脹會使翅膀向上捲曲，當兩個翅膀都向上，機器人就會前進；如果兩個翅膀固定不動，氣流將被阻塞，機器人保持靜止。
研究人員透過級聯的邏輯閘啟用氣球執行器，使用串聯的多個輸入訊號和氣壓控制的組合，DraBot可以表現出複雜的動作：直飛、順時針轉圈、逆時針轉圈、急轉彎避開障礙物等，都可以輕易實現。
別看DraBot長得小小的，運動的速度不容小覷，研究人員表示，當使用30 psi作為輸入氣壓時，機器人可以產生10cm/s的速度。
加入自修覆水凝膠，DraBot變環保吉祥物
DraBot機器人的絕妙之處在於它可以對環境做出反應。研究人員在DraBot機器人的設計中融入了自修覆水凝膠材料，使DraBot能夠對周圍水的pH值做出響應。
如果水變成酸性，則附著著水凝膠的翅膀就會融合在一起，使蜻蜓在水中繞圈滑行。
一旦水的pH值恢復到正常水平，水凝膠就會“恢復原狀”，融合的翅膀分離，DraBot機器人回到正常的直行狀態。
這樣可以很容易的判斷水的酸鹼性。
DraBot對溫度也很敏感，研究人員還利用蜻蜓翅膀下方的海綿，摻入了對溫度敏感的材料。當水變得過熱時，DraBot的翅膀會從紅色變成黃色。
除此之外，DraBot機器人還可以吸收油汙，翅膀上的海綿具有3D微孔結構，產生的疏水性和毛細作用力的耦合作用，可以實現有效的吸油。
當DraBot略過有油汙的水面時，翅膀上的海綿會將油吸收，從而變色為相應的油顏色。
該團隊希望對DraBot進行一系列改進：例如給它裝上機載推進劑，同時，團隊還想象著增加攝像頭和感測器，以進一步擴大其環境監測能力。
“與其使用氣壓來控制翅膀，我可以設想使用某種合成生物來產生能量，”團隊成員Shyni Varghese說，“這與我所從事的領域完全不同，所以我們必須與一些潛在的合作者進行對話，看看有什麼可能。但這也是在這樣一個跨學科專案中工作的樂趣之一。
講在最後
杜克大戰的研究團隊還發現了許多可以改善概念驗證的方法，並打算使用無線攝像機或固態感測器增強DraBot的功能，或者替換掉控制蜻蜓翅膀的氣壓，利用某種合成生物來產生能量。總之，他們表示“我們的研究不會止步於此”。
客服：小睿
（新增請註明來意）
