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第470章 机械水母的奥秘


  计算机姐姐说:“这是台风要来的信息救了你们  。水母触手中间的细柄上,  有一个小  球  ,里面有一粒小小的听石,这是水母的‘耳朵  ’,能感受台风降临的信息。”

刘傻子教授说:“由海浪和空气磨擦而产生的次声波冲击听石  ,刺激着周围的神经感受器  ,使水母在风暴来临之前的十几个小时  ,就能够得到信息  。为避免暴风雨的袭击  ,它们会迅速撤退到海底栖息。”

王可博士说,水母并不擅长游泳  ,它们常常要借助风  、浪和水流来移动  。水母试图在水中下沉时  ,触手伸展且向上,  呈长线状  ;意图上升或向某一方向运动时  ,触手远端逆运动方向弯曲  。水母借助触手,可以有效地改变运动方向。  另外  ,一些水母伞体顶部有气囊  ,这些水母控制各个气囊里的充气量  ,亦能改变自己的运动方向。

“下一步,我让同学们了解水母发光与机械水母的奥秘。”海洋爷爷说。燕子  、小聪观望海面  ,蔚蓝的海面点缀着许多优美的伞状体  ,它们闪耀着微弱的淡绿色或蓝紫色光芒。

海洋爷爷说:“我们已经获得了由藏宝图石板复制的纤维布  ,但是我们还要继续追踪那艘神秘的潜水艇,  继续追踪那个团伙  ,还要寻找他们的头目徐云。”

可是,科学博士等在岛屿上转了一个圈  ,就是没有发现一点踪迹。  梦弟问:  “那是什么在发光呢?”

计算机姐姐说:“现在,天色已晚,那是栉水母在海里游动  ,身体显现着球形的蓝光,后面的几条长长触手  ,  闪耀着细长的光带  ,  随着栉水母游动时的身体弯屈和摆动  ,千姿百态  ,十分优美动人。”

梦弟又梦见自己成为一只小海龟,在夜晚出现在海面上,  遇到老海龟。“水母是一种单细胞动物  ,构造简单  ,没有肌肉和骨骼  ,身体的  98%都是水  ,它的光是怎么发出来的呢?”梦弟提出疑问。

“水母的发光源与其他动物是不同的,  其他动物大多是荧光素、荧光酶经过氧的催化作用  ,因而发光。”  老海龟说。

水母之所以发光  ,靠的却是一种叫埃奎明的神奇的蛋白质  ,这种蛋白质  ,遇到钙离子就能发出较强的蓝色光来。  埃奎明的量在水母体内越多  ,其发的光就越强  ,每只水母平均含有  50  微克的这种物质。人们往往根据水母的伞状体外表特征的不同进行分类  ,有的伞状体发银光  ,叫银水母。

栉水母在海中游动时  ,8  条子午管,可以发射出蓝色的光。栉水母发光时  ,就变成了一个光彩夺目的彩球。爱神带水母的周围和中间部分,分布着几条平行的光带,当它游动的时候  ,光带随波摇曳  ,非常优美。梦弟在学校上小学三年级时就喜欢踢足球,现在他看见了一只彩球  ,  忍不住上前去抓球  。老海龟叫:“小心,梦弟,那是有毒的水母。”梦弟惊醒。

梦弟听见小波问:“计算机姐姐  ,听说发光的水母能够制作灯具,是真的吗?”

计算机姐姐说:“是的。  近年,科学家经过重点对公众关注的海域开展加密监测  ,及时预警并发布有关信息。美国的惊奇水母  公司,  用自然死亡的水母尸体和树脂  ,研制出能够在夜间发光的灯具  ,推向市场后颇受欢迎。”

刘傻子教授说,这款“水母  ”灯具的制作过程并不复杂。他们先把自然死亡的水母尸体用液态氮进行冷冻  ,再把冷冻的尸体放入,制作成卵形的透明树脂  ,最后进行全封闭加工。采用透明树脂  ,既能防止尸体腐烂  ,  又能让封存其中的水母继续发光。而且,凝固的透明树脂相当坚硬  ,抗摔抗震  ,也相当实用。

“啊,水母尸体会在白天吸收光线,然后在夜间释放光芒,真是奇妙。”小波说。

水母灯的特点,正是不用通电  ,就可以照明  。因为水母体内含有一种特殊蛋白质  ,蛋白质在水母死后仍然存在。  能够吸收自然光  ,并在黑暗环境中发出蓝光。因此  ,使用这款灯具时根本不需要用电。

我们知道  ,水母是利用其伞状体内部的环肌进行移动的。  当它们收缩时  ,伞膜将水母的身体关闭于其中并排出水流  ,从而推动身体向前移动  。当肌肉放松时,伞膜又会恢复原来的形状。

小聪问:“科学博士  ,听说现在发明了机械水母,这与水母有关吗?”

科学博士答:“美国弗吉尼亚理工大学工程师约纳斯·塔德塞等人  ,近日在美国海军水母研究所的赞助和支持下,发明了一种氢气动力水母机器人—“机械水母”,这种神奇的机器人,在水中可以像真正的水母一样游动。”

目前  ,机械水母仍处于研发早期阶段  ,但研究人员表示  ,这种机器人  ,最终可应用于水下营救作业  。为了模拟水母的运动机制  ,机器人必须使用有形状记忆能力的合金  ,也就是说,  所使用的材料  ,需能够记住原始形状。然后,再将这些材料包装于碳纳米管中  ,并涂上一层铂黑粉。

机械水母的动力来自于水中的氧和氢,以及表面的铂之间的化学反应所产生的热量  。化学反应产生的热量  ,传递到机械水母的人造  “肌肉  ”上,  使其达到伸缩变形的目的。  这就意味着,机械水母可以从其周围的水中获得再生燃料  ,而不是仅仅依靠有限的电池能量。

研究团队认为,机械水母的能量,取之不尽,用之不竭  。  目前,这个机械水母可以同时伸缩  8  节身体  。  研究人员正在考虑如何改进,  以更方便的方式单独控制每一节身体  。如果能够找到解决方案,那么,  改进版的机械水母  ,行动将更加灵活。

黄昏  ,夕阳西下,  天空升起一弯彩虹  。海洋科普探险小分队乘坐南海梦想科考艇来到南海一个海湾  ,沈琳对小燕子  、小聪  、梦弟  、小明与小波说:  “大家穿上潜水救生服  ,练习潜水与游泳。”

沈琳带着小燕子  、小聪  、梦弟  、小明与小波在海底潜水,起来  后,小燕子指着前方说:“计算机姐姐  ,前面海上浮着一只大水母。”

“这里不应该是水母活动的区域  ,这种水母来路不明  ,你们要提高警惕。”沈琳提醒说。

小聪性情活泼,小波贪玩调皮,他们两个没有将林小琳的话放在心上,  朝着大水母的地方潜水过去。

“刚才的大水母  ,将小波与小聪抓走了,  接着水母下沉了。”忽然,  小燕子喊叫起来。

“我估计是机械水母  ,不然  ,海洋中的水母,不会随便抓人的,  何况  ,还同时抓住两个孩子。”沈琳说完,  打电话给王可  ,要他带着机器人骄子一起过来。  现在,  只要是有什么事情  ,沈琳都习惯打电话给王可,  而王可呢  ,也习惯打电话给沈琳。

王可来了,他建议:“让徐文亮师傅与王汉民打电话。”

“我们应该与王汉民打电话,他戴罪立功的时候到了。”徐文亮师傅说完,  立刻给王汉民打了电话。

果然,  李春兰、徐云他们从国外运来了机械水母  。这机械水母  ,也称为水母机器人  ,  由国外几家科技公司共同研制生产  。它长有触角  ,体内充  满了氦气,可以变化为直升飞机的形状  ,具有水上直升机的功能  。也可以变成潜水艇的形状  ,具有潜水艇的功能。

机械水母的球形身体  ,是个可以乘坐  4  个人的密封舱  。它长着  8  根触须  ,这些仿生触须的构造  ,取材于对鱼鳍功能的剖析  。机械水母每根触须包含软硬适度的“主心骨”,骨外面连着柔性的表面  ,表面分成两个腔  ,压力可以分别调整  ,使整个触须向某个方向弯曲  。机械水母每根触须的顶端都有小鳍  ,受触须带动,小鳍像鱼尾那样划水  ,推动机械水母前进。

要做到在水中自如游荡并不容易  ,机械水母配备了一系列的传感器  、功能颇强的通讯系统  ,还有智能控制软件  。压力传感器告诉水母当前所处的深度  ,精确到几毫米  ;光感应器向它报告潜在障碍的大致位置  ,包括周围其他机械水母在什么地方。

“科学家之所以采用仿生学设计机械水母  ,是因为水母与其它海洋物种比较  ,代谢速率较低  ,消费能量较少  。此外  ,水母具有各式各样的体积  、外型和色彩  ,有助于实现多项设计。”王可解释说。

“水母栖息在全球主要海域  ,有能力抵御淡水和盐水环境不同等级的温度变化  。多数水母物种存在于较浅沿海区域  ,但一些存在于海平面  7000  米以下。”高敏补充道。

刘傻子教授说,这个机械水母模型,集成流体力学并研制控制系统,由一块可充电镍氢电池提供动力  ,  由厚硅树脂材料制成的“皮肤”,用手接触  ,有一种粘乎乎的感觉,它能够保持水母物种的外型特征,独立地在水中游动,同时,能收集  、存储、分析和传达敏感数据。


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