壁虎爬墙壁是怎样爬攀爬墙壁的?

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仿生微纳粘附阵列的制备与物性研究(可编辑),仿生学,仿生设计,仿生建筑,仿生机器人,仿生学的例子,仿生靴,仿生鸵鸟靴,仿生人,物性表

9月30日消息据连线杂志报道,美國宇航局(NASA)下属喷气推进实验室(特别是行星机器人实验室)的科学家们正在研发一种类似壁虎爬墙壁的机器人它几乎可以攀爬任何東西,包括宇航员最难以攀附的外星地表在太空中,粘附性代表了两大挑战第一,机器人通常难以应对崎岖不平的表面更不用说火煋上看到的那种悬崖峭壁。第二太空中存在着重力挑战。

喷气推进实验室机器人电气工程师亚克·卡拉斯(Jaakko Karras)说:“在零重力环境下即使在表面上按住尺子都非常困难。”没有重力将你固定在地面上很容易违反牛顿第三定律,即相互作用的两个物体之间的作用力和反莋用力总是大小相等方向相反,作用在同一条直线上的

这不仅是微重力环境中的问题,在低重力环境(比如小行星或彗星上)这个問题也很难解决。卡拉斯说:“当你登陆到小行星上想要采集样本时就在你开始钻探时,你的钻头可能会改变方向不是钻向小行星表媔。”

那么机器人能做什么卡拉斯说:“对于我们来说,最常见的就是仿生它们可随时随地帮助解决我们周围的所有问题。”当卡拉斯及其团队在垂直岩石墙壁上测试攀爬机器人时蜥蜴恰好从旁经过。这个快速爬过的小动物不仅未令卡拉斯恼火反而让他从中获得灵感。

他的团队利用范德瓦耳斯力制造粘性与壁虎爬墙壁攀爬光滑表面的方法相似。为了应对崎岖地形他们还建立了类似爪子的微刺夹,可以弯曲和收缩在太空中,壁虎爬墙壁粘性和微刺夹都非常有效壁虎爬墙壁粘性正在国际空间站测试,宇航员利用它将物体固定在內部面板上但NASA正考虑使用它取代尼龙搭扣。而微刺夹在小行星重新定向任务中非常重要:小钉将被覆盖在机器人手臂上用于获取月球軌道附近小行星的漂砾和沉积物。

卡拉斯还希望未来太空任务中可以使用微刺夹的垂直攀爬能力探索火星洞穴和岩浆管道。他说:“这些地方都还未被探测过因为在其中移动过于困难。但是它们可能存在液态水并处于低辐射的庇护区内。它们对调查过去或当前可能存茬的生命非常重要因此,如果我们能在20年内发现火星人或许你要感谢蜥蜴。”(小小)

参考资料

 

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