科学家们让4.5亿年前的生物以软体机器人的形式复活

足球作者 / 世界之声 / 2025-08-19 17:16
"
      科学家们创造了一种4.5亿年前在地球上灭绝的动物的“软机器人”版本。  来自卡耐基梅隆大学机械工程系的研究人员

  

  

  科学家们创造了一种4.5亿年前在地球上灭绝的动物的“软机器人”版本。

  来自卡耐基梅隆大学机械工程系的研究人员以及来自西班牙和波兰的古生物学家正在将古生物学和机器人技术结合起来,创造出“软机器人”。

  研究小组利用这项技术创造了一种4.5亿年前最后出现在地球上的海洋生物,以便更深入地了解这种动物是如何移动的。

  软体机器人使用“柔性电子设备和柔软材料”来复制动物的运动方式(生物力学),以帮助科学家理解发生的“自然选择”。

  机械工程教授、该研究的主要作者卡梅尔·马吉迪(Carmel Majidi)在一份声明中说:“软机器人是利用软材料构建柔性机器人四肢和附件的另一种科学方法。”如果我们回顾一下动物进化的时间轴,生物学和自然界的许多基本原理才能得到充分的解释。我们正在制造类似的机器人来研究运动是如何变化的。”

  据《科学时报》报道,研究小组决定把重点放在4.5亿年前的一种被称为胸膜囊虫的棘皮动物上,这是一种生活在奥陶纪晚期的伞形类棘皮动物,主要发现于欧洲和北美。

  研究小组研究了这种动物的化石证据,然后使用3D打印和聚合物将其重塑为“柔软的机器人”形式。

  The team used fossil records to help create the soft robotic version of the pleurocystitid. Credit: YouTube/College of Engineering Carnegie Mellon University

  通过化石证据和对动物的复制,研究小组发现,胸膜囊虫“可能会向前移动(前面,即,腕骨优先),因为它比茎优先(把胸膜拖在后面)的运动有很大的性能优势”。

  研究小组发现,这种动物用茎来推动自己前进,并继续发展出“更长的茎”,以实现更“有效的运动”。

  发表在《美国国家科学院院刊》上的这项研究随后观察了胸膜囊虫以这种方式利用身体需要多少能量,以及它为此消耗了多少能量,以评估这种动物的运动效率。

  论文第一作者之一、博士候选人Richard Desatnik指出:“随着时间的推移,仿生机器人领域的研究人员需要从生物体中挑选出值得采用的重要特征。”

  共同第一作者、CMU校友扎克·帕特森补充说:“从本质上讲,我们必须决定好的运动策略,让我们的机器人运动起来。例如,海星机器人是否真的需要使用五个肢体来运动,或者我们是否能找到更好的策略?”

  The soft robotic model of a pleurocystitid. Credit: College of Engineering, Carnegie Mellon University

  机械工程教授菲利普·勒杜克(Philip LeDuc)表示:“给近5亿年前存在的东西带来新的生命本身就很令人兴奋,但真正让我们兴奋的是,我们将能够从中学到多少东西。”

  “我们不仅仅是在看地下的化石,我们还试图通过与令人惊叹的古生物学家合作,更好地了解生命。”

分享到
声明:本文为用户投稿或编译自英文资料,不代表本站观点和立场,转载时请务必注明文章作者和来源,不尊重原创的行为将受到本站的追责;转载稿件或作者投稿可能会经编辑修改或者补充,有异议可投诉至本站。

热文导读