仿生机器鱼,帮你看懂水世界

小时候我们可以在河边洗衣服,水质清澈见底,海水也还是湛蓝湛蓝的,海产品的捕捉也是非常的简单,一网下去就能收获颇丰。

现如今,海洋、河流的环境质量大不如前,有害物质进入海洋环境造成大量污染,不但生物资源大量减少,危害人类健康,人类在海上的捕鱼活动也受到妨碍。

为了满足人类的需要,水产养殖成为常态,从小住在海边的我深有体会,不但各种鱼类可以养殖,海参、大虾、贝壳类海鲜都在养殖。但如何提高养殖海鲜的品质仍是个不小的问题。

马德里技术大学和佛罗伦萨大学的研究人员一直致力于聚碳酸酯和胶乳机器人的研究,他们受生物启发设计了一种鱼类机器人,希望它可以应用于养鱼场,帮助养殖商监测水质。


项目负责人微生物和分子生物学副教授Giovanna Marrazza解释了它的工作原理,通过电化学多传感器平台检测环境中氢离子的浓度,然后将获取的信号转换成电子信号,以用于机器鱼的电子控制。

机器人鱼会在养殖水域巡逻,通过检查pH值来监测水质,以确保它们落在正常水平之内,pH传感器通过电化学沉积在石墨丝网印刷电极表面上的聚苯胺(PANI)膜实现监测,如果感应到水质变化,pH传感器会诱导机器鱼的尾部运动,可以自主改变路线。

其实类似的鱼类机器人国内也曾出现过,去年10月北京的机器人博览会上,也有过仿生鱼的亮相,主要用于水下作业拍照,甚至仿生鲨鱼都可以定制。

美国军方也设计了一款名为“幽灵泳士”的水下机器人,它的外表如一条金枪鱼的小型版,重约45公斤,潜航深度为约25厘米到约91厘米,系“无声尼莫(Silent NEMO)”项目的一环。它的主要目的是验证模仿动物形象制造的水下无人机是否实用。

这种水下机器人能够悄然游进敌对水域并传回对方船只的行动信息。美国海军希望这种间谍鱼获得实际应用,帮助人类执行危险任务。

Marrazza表示,鱼的形状对水下游动会很有帮助,可以最大程度减少鱼类的压力,也不会对周围居民造成伤害。如果可以通过机器鱼重新研究与鱼相关的行为方式,可能会特别有用,甚至养殖人员也可以通过它了解自己养殖鱼类的生长情况。

对于水产养殖户来说,看着机器鱼和自己养殖的鱼儿一起自在的游动,一定是件有趣的事情。

目前,此机器鱼只是一个概念验证,并没有准备好推向现实世界。Marrazza说:“有必要继续研究,我们正在寻找一个资金来源,或者想要投资这个令人兴奋的项目的企业家。”

看来这个对于水产养殖的福音还要再等些时日,科技在进步,机器可以代替人类做更多的事情,我们生在这样的一个时代,一定会见证更多更好的发明与创造。