“树叶芯片”为小型机器人提供液压动力
作者：admin 发表时间：2017-11-17 浏览：123 海淘动态
美国麻省理工学院(MIT)近日发布公告称，该校研究人员模仿树木和植物的泵送机制，设计出一种名叫树叶芯片的微流体装置，能以稳定流速在芯片内输送水和糖分等长达数天之久。这项发表在《自然·植物》杂志上的最新成果有望为小型机器人带来低成本液压动力装置。大到红木，小到雏菊，树木和很多植物内的木质和韧皮等组织系统能形成天然液压泵，这些液压泵通过不耗费任何能量的渗透过程，既能将根部水分泵送到顶端叶片，也能将叶片的糖分等营养物质泵回根部。基于这些认知，之前有研究已经开发出模拟木质和韧皮的微流体泵，但这些设计往往只能工作几分钟就会停止，效果不佳。这次新研究中，MIT机械工程学教授阿奈特·霍索伊带领其团队将树木泵送系统中的另一个重要部分树叶纳入微流体装置中。新的树叶芯片除了模拟木质和韧皮，还模拟树叶通过光合作用泵送糖分，将糖分从树叶输送到韧皮，增加糖水浓度差，从而保持稳定的渗透压，让水和营养物质在芯片中持续循环时间从几分钟提高到数天之久。树叶芯片采用一种三明治结构，两个塑料滑片分别代表木质和韧皮，中间用半渗透性材料隔开。木质滑片的小通道内充满水，韧皮滑片的小通道内充满糖水，韧皮滑片上再覆盖另一层膜，以模拟树叶不断向韧皮补充糖分。实验小组将树叶芯片与试管相连，成功将试管里水分抽送到芯片内，然后又将水分泵送到另一个烧杯中。在一些环境恶劣的地方，往往需要微型机器人开展工作，为了让这些机器人跑跳起来，安装微型活动组件不仅困难重重，且成本昂贵。现在，树叶芯片能充当微型液压系统，通过补充糖分提供强大渗透压，让微型机器人不需安装其他部件就能低成本运行。
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