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美国研究人员使用3D打印机器鱼解锁大脑的秘密

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近日,来自纽约Tandon工程学院和都灵理工大学的合作研究团队使用3D打印多材料机器人斑马鱼模仿其天然对应物的行为,以发现更多关于鱼的复杂生活的目的,这反过来又对非水生环境产生影响。

3D打印设计

自然斑马鱼通常测量长度约4厘米,虽然它们在野外可以长到6.4厘米。在设计机器人配对物时的主要挑战是当包含诸如电池和磁体的操作部件的匹配尺寸。

使用Stratasys Objet500 Connex 3D打印机和CAD,团队能够准确设计一个只有6.6厘米长的机器人鱼。这充分考虑了这种机械鱼可以执行的运动范围;没有相同的内部组件,较小的机械鱼通常仅能够在直线上游泳。

据悉,该鱼的3D打印组件分为两部分:白色外壳和黑色尾巴。Stratasys的刚性Vero树脂用于保护电子设备的主体,橡胶探戈用于散热片。如研究所述,“多材料打印的应用使机器鱼设计简化为只有两个部分”。

比你想象更强大的五秒内存

那么,为什么要创建一个3D打印的机器鱼?鱼在鱼群中的协调运动被普遍认为是理所当然的特征,但是它们如何管理它仍然是一个谜。

这个规模的运动需要鱼之间几乎心灵感应的连接,在机器人研究中,科学家们正试图学习更多。这项研究对人工智能的进步,以及对保护海洋生物将产生积极影响。机器鱼可以通过部署来引导鱼远离水下涡轮机进水口,或研究扩展到鼓励鸡群迁移到新的栖息地。例如,如果一个森林被野火摧毁。

更多3D打印鱼类的研究

MIT是另一个使用3D打印探索了解海洋生物潜力的机构。通过3D打印水凝胶装置,麻省理工学院的研究人员已经能够创造一个透明的捕鱼的手。软机器人利用微流体通道轻轻抓鱼进行检查,在哈佛的Octobot探索应用了相同的独立运动技术。

除了行为脑研究和神经心理生物学的应用,鳞状物种的研究具有巨大的医学研究潜力。斑马鱼是要克隆的第一个脊椎动物之一,并且被广泛用于再生性质研究,因为它们可以再生心脏和脑细胞。从斑马鱼提取的一些基因可以成功地转基因,这意味着其可以被其他生物天然采用。

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