韓國研究根據植物運動來造機器人

動物運動時使用肌肉，植物的運動呢？植物有運動嗎？當然有。植物運動的機制比動物要簡單得多，比如，含羞草的葉子，捕蠅草和松果，這些植物的運動是通過調節植物組織裏的水分含量來實現的。韓國首爾國立大學的研究人員宣稱，通過對植物運動的研究，生物仿生工程學或機器人學的前景非常可觀。

2015年11月22-24日，美國物理協會流體動力學分會第68屆年會在波士頓召開，與會人員分享了對植物運動研究的成果，他們根據植物運動，創造了僅僅依靠調整空氣溼度就可以驅動的微型機器人。

松果根據環境溼度的變化來調整運動方式，這種純粹、簡潔的運動方式引起了研究人員的關注。“有些種子的頭部包含所有的基因信息，其附屬物被稱爲‘篷’，負責移動，就如動物的精子。”霍永金教授說。霍教授是首爾國立大學機械和航天航空工程系的教授。他接着說：“‘篷’由兩個組織層構成，一個是活躍層，充滿了溼氣的；另一個則是非活躍層，這一層對溼氣變化沒什麼反應。”

如果環境裏的溼度上升，這個雙分子層就會彎曲，長度會發生改變。週期性的溼度變化會導致雙分子層或彎曲，或伸直，如此往復。這意味着環境溼度的改變能推動植物機體運動。

“我們模仿雙分子層的構造，製造了一個能夠通過環境溼度調節來產生運動的促進器。”霍教授說。“植物移動很緩慢，它們從彎曲到伸直，再恢復彎曲的狀態，需要一整天。爲了加快雙分子層的響應速度，我們不得不找到新方法來製造活躍層。由於溼氣吸收得更快了，反應速度確實提高了，所以我們在非活躍層上放置了納米級的纖維。”

然而，創造機器人的關鍵在於，重複的彎曲和伸直沒有產生網絡移動。“這個循環移動必須轉變爲直線移動，這是機器人移動的方法。”霍教授說，“因此，我們給推進器安裝了腿，這樣，它就可以直線移動了。我們稱這些腿爲‘棘齒’。它們和推進器共同構成了我們的生物仿生機器人。”

該研究小組成就斐然。它打開了一條通道，引領人們去研究環境溼度變化推動的機器人運動——不需要電力供應呀！讓我們想象一下：當機器人在任何一個領域裏工作都不需要供電，那是一幅什麼圖景！只需要調節環境的溼度，機器人就可以工作，像種子那樣工作。太神奇了！

這事聽起來很容易，是嗎？

“但是，爲機器人制作雙分子層是件很不容易的事，需要技術專家出手才行。”霍教授說。研究小組還開發了一個數學模型，用於爲機器人尋找最佳設計，保證它們用最快速度運動。

爲什麼研究小組聲稱該項由溼度驅動的機器人研究前景可觀呢？因爲一個顯而易見的事實是，我們周圍處處可見溼度的變化。

“通常，白天會幹燥一些，夜晚的溼氣大一些。週期性的溼度變化可以使種子把自己埋在地下。”霍教授說，“你知道嗎？我們在呼吸時，溼度甚至都在改變，我們呼出去的就是溼氣。”

該研究小組計劃在人體皮膚上做文章。人體皮膚比其周圍環境要溼潤。研究小組在探索將微型機器人直接置入人體皮膚的可能性。

“原理是：彎曲時，機器人的某部分可以離開皮膚，去邂逅乾燥的空氣。之後，機器人回到垂直位置，靠近皮膚。如此循環，機器人就能基於皮膚的溼度變化而進行移動。”霍教授說。

該研究小組將致力於將這個原理變成應用，用於醫學機器人研究。“多虧植物激發的靈感，未來，微型機器人可以處理傷口消毒，去除皮膚皺紋，滋養皮膚組織。”郭教授說。（來源：網易）