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科学家受蜘蛛盅毛启发开发出传感器

创新网 2019-05-24 10:52 出处:科学探索 编辑:@科技资讯网
据外媒报道,在电影作品中,除了“吐丝”和倒挂接吻之外,蜘蛛侠最著名的能力是他的“蜘蛛感官”,让这位超级英雄能够提前感知危险并以闪电般的速度做出反应。而现实世界中蜘蛛的步足上有细长的、敏感的盅毛,可以帮

据外媒报道,在电影作品中,除了“吐丝”和倒挂接吻之外,蜘蛛侠最著名的能力是他的“蜘蛛感官”,让这位超级英雄能够提前感知危险并以闪电般的速度做出反应。而现实世界中蜘蛛的步足上有细长的、敏感的盅毛,可以帮助它们避开掠食者或捕食猎物。现在,普渡大学的工程师受此启发开发出了一种新的传感器,可用于自动驾驶汽车或无人机。

科学家受蜘蛛盅毛启发开发出传感器

在自然界中,像那些蜘蛛盅毛一样的“机械传感器”被完美地调整为仅关注蜘蛛生存所需的数据。例如,它们会“感受到”表明昆虫被蜘蛛网粘住的振动,但不会关注可能只是由风引起的低频振动。

受此启发,普渡大学的团队开始创建机械传感器,这些机械传感器将忽略轻微的力量,并且仅在“感觉”达到某个阈值后向机器的其余部分发出信号。这样做的诀窍是使传感器不受最初不易弯曲的材料的影响,但是当外力施加到传感器上时,其会迅速变形。当其变化的形状达到某一点时,材料内的导电颗粒聚集在一起并允许电流通过。然后,它会向机器的其余部分发送信号,并根据需要进行响应。

这种系统需要较少的能量和计算能力来运行,因为机器的“大脑”不需要不断地检查不必要的刺激以决定何时需要注意它。

“借助机器学习算法,我们可以训练这些传感器以最小的能耗自动运行,”该研究的第一作者Andres Arrieta说道。“以各种尺寸制造这些传感器也没有障碍。”

这些类型的机械传感器可以战略性地放置在无人机、飞机或自动驾驶汽车上,以更快地帮助检测物体和障碍物并避开它们。

该研究发表在《ACS Nano》杂志上。

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