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受浮游生物启发 科学家打造出能监测海洋环境的水下机器人

浮游生物(plankton)体型细小,悬浮在水层中且游动能力很差,不过这些生物如何抵达它们想要去的地方呢?近日科学家受浮游生物行为的启发,研制出一种能用于监测周围海洋环境的水下机器人,同时他们的早期实验也证实了一个20年前关于浮游生物如何生存的理论。

受浮游生物启发 科学家打造出能监测海洋环境的水下机器人

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大约20年前,加州圣地亚哥大学斯克里普斯海洋学研究所的生物海洋学家Peter Franks提出了一个数学理论,认为浮游生物通过所谓的“内波”帮助它们高密度聚集在一起。他的想法是,浮游生物借助这些缓慢移动的水底“暗流”大规模聚集在一起,以达到寻找食物及繁殖等目的。海洋中浮游生物暴发性繁殖会引起“赤潮”现象。

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不幸的是,由于技术有限,Franks无法证实他的理论。现在在他同事Jules Jaffe的帮助下,Franks通过机器人版本的“浮游生物”获得了一些答案。

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这种水下机器人称为微型自动水下探险家(M-AUE),通过温度等其他传感器来监测海洋环境。 它们能够随着海水移动,并能像真正的浮游生物一样在前进过程中调整它们的浮力。

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该团队进行了一项实验,将16个M-AUE水下机器人部署在一片海域中,机器人被设定保持在水下10米深的位置,并通过声学信号每隔12秒收集关于它们轨迹的信息。研究人员发现,这些“内波”可以帮助这些机器人浮游生物聚集在一起。

这项研究结果发表在《自然-通讯》杂志上。

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