世界科学家团队仿照蝙蝠、鲸鱼等生物的声波通讯机制,开宣布可经过声波和谐举动的微型机器人集体。这项发表于《物理谈论X》的研讨显现,这些直径仅微米级的机器人能自组织构成智能集群,在狭隘拥堵的空间中灵敏导航并完成“自愈重组”,为灾后救援、环境管理及体内精准医疗拓荒新途径。
传统微型机器人多依靠化学信号操控,存在呼应慢、传达间隔短等限制。而该团队研制的声波和谐体系具有三大优势:
超高效通讯:声波信号传达速度比化学信号快100倍,能量损失率低于0.1%,使机器人群在20米范围内完成毫秒级同步呼应。
极简硬件规划:每个机器人仅搭载微型扬声器、麦克风和振荡器,经过调整声波频率完成方向感知与集群同步(如向最强信号源搬迁)。
自组织与自愈才能:模仿蜂群、鱼群的出现行为,无需中心操控即可构成动态集群;即便被外力打散,也能经过声波“重聚”并康复原有结构。
宾夕法尼亚州立大学项目负责人Igor Aronson解说:“单个机器人仅仅简略电路,但集群经过声波‘倾听’互相,展现出逾越个别的智能。它们能像鸟群相同避障,像蚁群相同分工,这在活性物质研讨范畴是初次完成。”
模仿成果为,该体系在迷宫环境中的经过率比传统化学操控机器人高85%,且重组功率提高3倍。
现在,该团队正将计算机模型转化为物理原型,方案2026年前展开动物体内药物运送实验。活性物质范畴专家点评:“声波操控为微型机器人集群供给了‘通用言语’,其潜力堪比当年互联网协议对信息时代的革新。”