死掉的龍蝦不要扔,裹上面包糠,做成機器人

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還記得幾年前的“地獄級”實驗嗎?科學家把死蜘蛛做成了機器抓夾。

簡單回顧下前情。

蜘蛛通過心臟調節血壓來控制腿的活動,血壓升高、腿伸展開,血壓降低、腿收起來——就像個液壓系統。當蜘蛛死掉,血壓歸零,腿就會蜷縮成一團。

萊斯大學的研究人員通過給死蜘蛛體內注入空氣、調整氣壓,成功重啓了這套液壓系統。這套氣動驅動的死靈抓手能穩穩抓起1.3倍自重的物體,甚至在經歷700次循環後依然相當好用。

死蜘蛛張開8臂,抓起了比它重的物體|參考文獻[1]

這件事後,萊斯大學的科學家作爲最早把動物屍體當做機器人原材料的開山鼻祖,給這類新興的研究命名爲“死靈機器人學 (Necrobotics) ”。

最近,死靈機器人學門派興旺,洛桑聯邦理工學院的科學家又用兩隻死龍蝦的尾巴做成了抓夾。

用兩個龍蝦尾巴就能夾番茄,連餐具都省了丨參考文獻[3]

爲啥選中了龍蝦?

這次被選中當機器人的龍蝦,不是波士頓大龍蝦,而是體型比較小而纖細的挪威海鰲蝦。

挪威海鰲蝦(Nephrops norvegicus),跟波士頓大龍蝦都屬於海鰲蝦科|Hans Hillewaert / Wikimedia Commons

雖然個頭小,但它們的外骨骼(也就是蝦殼)非常厚實堅硬,硬度和PC塑料相當;也是由於個頭小,所以由柔韌的膜連接的、構成蝦尾的6塊外骨骼還十分靈活——這種又剛又柔的特性,使蝦尾能快速完成複雜動作,用來當機器人剛剛好

當然還有一點很重要,這種龍蝦在當地真不貴,實驗經費負擔得起。

挪威龍蝦的尾部結構丨參考文獻[3]

來做死龍蝦機器人吧!

行,開幹吧。

做夾子的蝦殼可不是從廚餘垃圾裏翻出來。科學家們先把零下18攝氏度的凍龍蝦放到室溫中完全解凍,然後去掉頭部胸部、放進沸水裏煮2分鐘,接着用鑷子把龍蝦尾掏空,得到一副乾乾淨淨的外骨骼

現在的外骨骼只是一個帶有活動關節的空殼,沒法動起來。於是科學家們把外骨骼攤平,在每小片蝦殼的中心打孔、穿上2毫米寬的彈力帶,再用細繩和膠水把彈力帶加固連接一下,使彈力帶既能貫穿整個外骨骼,也能獨立控制每一小塊蝦殼

最終,通過電機帶動彈力帶,龍蝦的外骨骼就可以像活蝦一樣團身、舒展了,看起來甚至有點鬼畜。

正常播放速度下的龍蝦機器人丨參考文獻[3]

0.125倍速下,可以看到背部彈力帶的驅動丨參考文獻[3]

死龍蝦機器人,能幹嘛?

這個死龍蝦機器人現在被開發出了3個用途,我們一個個來說。

首先能用來移動物體。它能通過“捲起來-舒展開”和平移的方式,把桌面上的物體推到指定位置——這個物體可以重達1斤!

通過電機驅動,龍蝦機器人可以移動500克的砝碼,空殼也夠結實的丨參考文獻[3]

變身桌面清理大師丨參考文獻[3]

如果把兩個大小差不多的死龍蝦組合起來、肚子對着肚子,再給兩側施加同樣大小的力,這對死龍蝦機器人就能通過團身,變成電動抓夾,不管是滑溜溜圓滾滾的番茄、櫻桃,還是方正的木塊,都能牢牢抓住。

兩隻龍蝦機器人配合夾起番茄丨參考文獻[3]

兩兩配對起來,死龍蝦還能做回老本行——游泳

蝦殼本身就比金屬、塑料更耐水,而龍蝦尾一蹬一蹬的動作也很能提供推力。於是你就能看到,兩隻龍蝦機器人在水裏配合着進行“蛙泳”,考慮到身形小巧的話它速度還不慢,每秒能遊11釐米。

兩隻龍蝦機器人撥水丨參考文獻[3]

蝦也沒想到自己又回到了水裏丨參考文獻[3]

話說回來,把蝦殼做成機器人在現實中能幹啥呢?

鑑於死靈機器人學剛誕生不久,現在很多實驗還是探索性的,意義大於實用價值。未來或許會像研究的通訊作者所說,生物元素和人工製造結合起來,既能充實機器人科學,還能支持可持續的科技發展理念。

未來的事當然值得期待,過去的事還有一件沒弄明白:掏空龍蝦殼的時候,肉去哪兒了?

參考文獻

[1] Yap T F, Liu Z, Rajappan A, et al. Necrobotics: Biotic Materials as Ready‐to‐Use Actuators[J]. Advanced Science, 2022, 9(29): 2201174.

[2] https://www.iflscience.com/bio-hybrid-robots-made-of-dead-lobsters-are-the-latest-breakthrough-in-necrobotics-81905

[3] Kim S, Gilday K, Hughes J. Dead Matter, Living Machines: Repurposing Crustaceans'' Abdomen Exoskeleton for Bio‐Hybrid Robots[J]. Advanced Science, 2025: e17712.

[4] https://actu.epfl.ch/news/bio-hybrid-robots-turn-food-waste-into-functional/

作者:悲催的鉈寶寶

編輯:李小葵

題圖來源:參考文獻[3]

本文來自果殼自然(ID:GuokrNature)

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