制造一個機器人不是什么難事,現(xiàn)在已到了機器人商業(yè)化時代。制造一個能在水面漂浮的機器人也不困難,制造一個能跳躍的機器人也不困難。困難的是制造一個能在水面跳躍的機器人。具有這樣能力的天然生物就是水黽,這東西非常輕,能利用腿部特殊的微納米結構,水黽能隨意在水面上滑行跳躍??茖W家在高倍顯微鏡下發(fā)現(xiàn),水黽腿部上有數(shù)千根按同一方向排列的多層微米尺寸的剛毛。這些像針樣微米剛毛直徑不足3微米,表面上形成螺旋狀納米結構的構槽,吸附在構槽中的氣泡形成氣墊,讓水黽能夠在水面上自由地穿梭滑行,卻不會將腿弄濕??茖W家設計制造出新型水上漂水黽機器人,不僅能在水面行走,而且能夠在水面上彈跳飛躍,功能達到水黽的能力。
過去科學家曾經(jīng)設計水黽機器人能在水面行走,但是并不能模擬水黽在水面跳躍的能力。最新水黽機器人大小大約是真實水黽2倍,重約68毫克,這是科學家根據(jù)水表面張力計算出水面能支持的重量。該論文2015年7月31日在線發(fā)表在《科學》。該機器人外形也和水黽類似,利用4個肢體在固體和液體表面上彈跳,它使用儲存在一個彈簧裝置的能量,模擬跳蚤的腿跳躍時的動作。
這種熱激活的彈簧能進行非常精確地調(diào)節(jié),這樣提高機器人的靈活性,運動時肢體遠端向內(nèi)下彎曲可避免刺破水面。機器人肢體表面有超強防水涂料,機器人身體在水面上方1厘米高度,其肢體大約5厘米長,可以跳躍的高度超過14厘米。跳躍測試時,機器人在短時間內(nèi)經(jīng)歷大約13.8G加速度,這相當于載人航天飛機發(fā)射時的加速度的3倍。這種新型機器人如果大量部署,可用于環(huán)境檢測,搜索救援和軍事偵查等領域。