據(jù)美國(guó)《大眾機(jī)械》雜志網(wǎng)站報(bào)道,科學(xué)家們近期發(fā)明了一系列水下探索工具,如深海漫游者、機(jī)器魚(yú)以及熒光蝌蚪等。未來(lái),它們將能夠幫助科學(xué)家們探索水下資源,研究氣候變化和環(huán)境污染對(duì)地球水資源的影響等。以下是五種最新研制的未來(lái)水下探測(cè)器:
1. 深海漫游者
深海漫游者
“深海漫游者”由美國(guó)蒙特雷灣水族館研究所科學(xué)家所研制。今年7月,重達(dá)3000磅(約合1361公斤)的“深海漫游者”開(kāi)始在美國(guó)加利福尼亞附近海域的海底爬行了25英里(約合40公里)?!吧詈B握摺庇赦伈牧虾团菽牧现瞥?。由于使用鈦材料,它可以承受的最大壓力為每平方英寸6000磅(約合每平方米4218418公斤);由于使用泡沫材料,因此它的體重至少減少了100磅(約合45公斤),這樣它就不會(huì)因?yàn)樯眢w太重而陷入海底的沉積物之中。“深海漫游者”在海底漫游的過(guò)程中,拍下了大量海底圖片,同時(shí)測(cè)量了海底有機(jī)物的氧氣消耗量??茖W(xué)家們將依據(jù)這些數(shù)據(jù)研究氣候變化對(duì)海下生物群落的影響。未來(lái),“深海漫游者”將開(kāi)展更深入的海底研究,包括探索海底資源。根據(jù)計(jì)劃,“深海漫游者”下一步將在加州海域執(zhí)行一項(xiàng)更為艱巨的海底探索任務(wù),行程140英里(約合225公里),為期6個(gè)月,潛水深度達(dá)4000米。
2. 機(jī)器魚(yú)
機(jī)器魚(yú)
五年前,麻省理工學(xué)院的工程師卡馬爾-約瑟夫和帕波羅-瓦爾蒂維亞研制出首款機(jī)器魚(yú)。最近,他們?cè)诖嘶A(chǔ)上利用更柔軟的聚合體材料研制出了一款更像魚(yú)類(lèi)的機(jī)器魚(yú)原型。新款機(jī)器魚(yú)更加靈活而簡(jiǎn)單,零部件更少,總共只有十件,而最早的一款則有數(shù)千件。新款機(jī)器魚(yú)不到一英尺(約合0.3米)長(zhǎng),看起來(lái)有點(diǎn)像鮭魚(yú),而老款則更像金槍魚(yú)。正是借助體小靈活的特點(diǎn),新款機(jī)器魚(yú)可以代替許多大型水下探測(cè)器,進(jìn)入一些狹窄水域搜集水污染情況和水下生態(tài)環(huán)境信息。在最初的測(cè)試中,工程師們是利用外部電源為機(jī)器魚(yú)體內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)提供能量。他們下一步計(jì)劃是將內(nèi)置電池與機(jī)器魚(yú)一體化,真正實(shí)現(xiàn)機(jī)器魚(yú)的水下自動(dòng)化作業(yè)。
3. 水下傳感器網(wǎng)絡(luò)
水下傳感器網(wǎng)絡(luò)
美國(guó)貝肯研究所和IBM公司正在聯(lián)合研制一種名為“河流與河口觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)”(REON)的傳感器網(wǎng)絡(luò)。他們將把這種傳感器網(wǎng)絡(luò)部署于315英里(約合507公里)長(zhǎng)的美國(guó)哈德遜河之上,對(duì)哈德遜河進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。目前,哈德遜河上已經(jīng)有兩個(gè)太陽(yáng)能動(dòng)力傳感器陣列和數(shù)個(gè)移動(dòng)的傳感器。據(jù)項(xiàng)目工程師詹姆斯-邦納爾介紹,最終整個(gè)REON網(wǎng)絡(luò)將擁有數(shù)百個(gè)傳感器,每一個(gè)傳感器都擁有獨(dú)立的計(jì)算機(jī)芯片。它們將負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)收集與分析河流的生物、水質(zhì)、化學(xué)物質(zhì)等信息。此外,傳感器網(wǎng)絡(luò)還裝備有光學(xué)成像系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)對(duì)整條河流的可視化監(jiān)測(cè)??茖W(xué)家們將利用顯微鏡和基因排序技術(shù)實(shí)施水下微生物檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)。REON網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流將通過(guò)無(wú)線通訊方式傳送給陸上科學(xué)家,科學(xué)家將根據(jù)這些數(shù)據(jù)分析人類(lèi)對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)的影響。
|