海洋蜂群機器人

海洋蜂群機器人

美國麻省理工學院的科研人員開發了一種叫做“海洋蜂群”的吸油裝置,這種裝置由一組機器人組成,這些機器人可以通過納米技術吸收海洋表面的石油,並且立刻進行處理。

性能

海洋蜂群機器人海洋蜂群機器人

“海洋蜂群”機器人裝置由麻省理工學院的“感官城市”實驗室研發而成。這些機器人每個長16英尺(約4.9米),寬7英尺(約2.1米),重35磅(16公斤),造價兩萬美元,靠太陽能電池供電,運行時只需100瓦,相當於點亮一個燈泡的能耗,而且,這些機器人可以在海面夜以繼日地工作幾個月。

在機器人的“頭部”裝置有兩個正方形的太陽能板,它們可以利用太陽能轉化的動力來驅使機器人在水面自由滑行。當機器人在水面“四處巡邏”時,機器人身上的納米漩渦機就會發揮吸收漏油的作用—漩渦機中的一條超薄柔韌的傳送帶會有選擇的進行吸附漏油工作。

運作

機器人之間用納米線傳送帶連線在一起。這種納米線也由麻省理工學院研製而成,被稱為“吸收泄漏原油的紙毛巾”,其不吸水,但能吸收相當於自身重量20倍的原油。該項目負責人、感官城市實驗室副主任阿薩夫•貝德曼解釋道,機器人可以選擇兩種方式處理從海面上吸收的原油,一種是使用自身帶有的加熱器將原油就地燃燒掉;另一種是將原油打包留在海面上,隨後再去提取,提取的原油可以再利用。
阿薩夫•貝德曼表示,這些機器人還可以利用全球定位系統提供的數據相互協調,策劃出最有效的清理方案,因此,在同一漏油事件中可以一次性部署上千台機器人,組成海上浮油清理的“飛虎隊”。
阿薩夫•貝德曼稱,傳統的原油回收船必須依附大型船隻,且必須人工操作,這就增加了成本,也易受惡劣天氣的影響;但對“海洋蜂群”機器人來說,由於其傳送帶緊貼水面,機器人不可能“翻船”,因此遇到極端惡劣天氣也不怕,因此,“海洋蜂群”機器人在清理泄漏的原油時會更便宜、更快速且更有效。

優勢

海洋蜂群機器人在吸油作業海洋蜂群機器人在吸油作業

據機器人研究小組的副主任阿薩夫•貝德曼(Assaf Biderman)表示,這些機器人之所以被稱為“自主機器人“,是因為它們可以脫離人們的操控而自動完成吸附漏油的工作,它們主要依靠“頭上”的太陽能面板作為動力源頭,所以納米機器人可以自主完成在水面移動的自我驅動工作,但工作人員也可以遠程控制機器。在機器人的身上上還配置有GPS全球定位系統和無線通訊系統,這樣不同的機器人之間可以互相傳遞信息而相互協調的進行工作。相比“用頭髮吸收漏油”,貝德曼近一步表示,他們在以後的研究中還會不斷完善太陽能納米材料機器人,希望這種吸油機器人能夠早日成為“吸油領域“最高效的工具,最終可以將納米機器人技術套用到各個需要人們親自“上陣”的工作領域中。

劣勢

環境毒物學教授羅恩•肯德爾(Ron Kendall)表示,儘管這種機器人技術吸引了很多人的關注,也得到了大家的一致好評,但還是存在著一些不可避免的局限性。例如這種機器人只能吸附水面上的漏油,但在深水海灣處的漏油也許就得不到很好的清理。他舉例道,就如德州科技開發的無紡布材料,雖然這種材料可以吸收是自身40倍多的漏油,但面對粘性很大的漏油就發揮不出吸油的“才能”了。他擔心太陽能納米材料機器人也會遇到這種棘手的問題。所以他建議科學家們應該不斷完善納米材料機器人並不斷創造新技術來處理漏油問題。

實用價值

據估計,2010年4月發生的墨西哥灣“深水地平線”石油鑽井平台漏油災難中,大約有500萬桶原油泄漏到海洋中,約有800艘回收船被派去執行清理漏油的任務。而如果選擇這種“海洋蜂群”機器人,只需5000個到10000個就足以在兩個月內清理完浮油,成本可能不到兩億美元。
拜德曼強調說,他們研發的吸油機器人在石油大範圍鋪散的情況下(正如此次的墨西哥灣漏油事件)最有效,未來一年,他們還將繼續完善“海洋蜂群”機器人。

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