研究人员3D打印受虾启发的机器人爪来制造水下等离子体

从一只捕虾(被称为手枪虾)发出的快照可以产生极端的压力,产生光的闪光和华氏3000度的温度,产生等离子体(一种电子从原子中释放出来的物质状态)。现在,科学家们希望利用这种动力,为水下科学和工业创造有价值的工具。

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德克萨斯A&M大学的研究人员使用3D打印技术复制了一只五倍大小的捕虾爪的形状,使它以真实物体相同的速度闭合。当捕虾折断爪子时,它喷射出一股足够快的水,产生气泡,当它崩溃时,会产生很大的噪音并发出光。研究小组使用高速成像来观察假爪产生的气泡,以及另一台捕捉到与等离子体相关的微弱光的照相机。

研究人员可以通过减少爪的整体体积来进一步提高等离子体产生的效率,因为与虾不同的是,机器人爪不需要庞大的肌肉来工作。

J.Mike Walker‘66机械工程系副教授大卫·斯塔克博士(Dr.David Staack)说:生物启发的机械设计让我们能够对等离子体产生进行重复性和一致性的实验,并表明与声波、激光和电致空化相比,转换效率显著提高。

斯塔克说,3D打印的使用对这个项目的进展很有帮助,使研究人员能够以几年前还不可能的方式,建立一个准确、放大的抓捕虾爪模型。

研究人员正在研究类似的技术在用血浆消毒水时是否有用。用血浆消毒水中的病原体(能产生或感染疾病或疾病的生物)