装上微电子元件 仿生水母如虎添翼游泳速度提高近三倍

科学家们已经做到了成功“操纵”仿生水母的运动，能让它的动作比真水母还快。

利用微电子植入物进行人工控制，研究人员将海月水母(Aurelia aurita)的自然游泳速度提高了近三倍。

更重要的是，他们实现这一目标只需要一点外部力量和提高动物新陈代谢两倍。

论文作者总结道，“这种生物混合机器人每质量消耗的外部能量是文献报道的其他水生机器人的10到1000倍。”

众所周知，水母是非常高效的游泳者，比我们人类创造的任何机器都要高效得多，所以它们低廉的运输成本使它们成为理想的“天然支架”。

虽然某些水下机器人的确比水母游得快得多，但到目前为止，试图模仿水母行为的机器人需要多几个数量级的能量，而且通常需要连接外部电源。

另一方面，真正的水母是缓慢而稳定的，不受阻碍的探索者，拥有自我修复的能力。如果我们能适当地控制它们，一些人认为它们可能成为扩大海洋监测的一种有趣的新方法。

这项新研究的作者们提出:“因为水母是在各种盐度、温度、氧浓度和深度(包括马里亚纳海沟3700米(12100英尺)或更深)的自然环境中被发现的，这些生物混合机器人也有可能被部署到世界各地的海洋中。”

当然，这将需要比目前更精密的控制。到目前为止，研究小组仅仅证明了他们可以增强水母的游动能力，而不会对动物的新陈代谢和健康造成不必要的损失。

这个虽小但意义重大的步骤的关键是一个便携式微电子游泳控制器，当它连接到水母上时，可以产生脉搏波并刺激肌肉收缩。

通过这项技术，科学家可以加快水母的推进速度，直到它达到一个最佳点，在那里，以最小的能量输出获得最大的速度。

研究人员以这种方式“劫持”了水母的新陈代谢和肌肉，使其移动速度比正常游泳速度快2.8倍。

研究小组希望他们的工作能带来更新的水下交通工具，将来有一天这些交通工具可以进行更长时间的水下探索，同时也能在它们漫游的地方制造最小的干扰。

如果再做一些调整，我们甚至有可能用真正的水母来研究海洋的遥远角落，就像我们现在使用标记哺乳动物一样。

“此外，由于水母没有鱼鳔，它们可以到达海洋深处3700米(12100英尺)。”作者写道。

只有微电子元件在高压下才需要硬化处理。

谁知道呢，也许有一天会出现一支生物杂交大军，揭开我们海洋中那些未知的奥秘。

这项研究发表在《科学进展》杂志上。

原文来源：https://www.sciencealert.com/scientists-want-to-explore-the-ocean-with-human-controlled-bionic-jellyfish