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第470章 機械水母的奧祕

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計算機姐姐說:“這是颱風要來的信息救了你們 。水母觸手中間的細柄上, 有一個小 球 ,裏面有一粒小小的聽石,這是水母的‘耳朵 ’,能感受颱風降臨的信息。”

劉傻子教授說:“由海浪和空氣磨擦而產生的次聲波衝擊聽石 ,刺激着周圍的神經感受器 ,使水母在風暴來臨之前的十幾個小時 ,就能夠得到信息 。爲避免暴風雨的襲擊 ,它們會迅速撤退到海底棲息。”

王可博士說,水母並不擅長遊泳 ,它們常常要藉助風 、浪和水流來移動 。水母試圖在水中下沉時 ,觸手伸展且向上, 呈長線狀 ;意圖上升或向某一方向運動時 ,觸手遠端逆運動方向彎曲 。水母藉助觸手,可以有效地改變運動方向。 另外 ,一些水母傘體頂部有氣囊 ,這些水母控制各個氣囊裏的充氣量 ,亦能改變自己的運動方向。

“下一步,我讓同學們瞭解水母發光與機械水母的奧祕。”海洋爺爺說。燕子 、小聰觀望海面 ,蔚藍的海麪點綴着許多優美的傘狀體 ,它們閃耀着微弱的淡綠色或藍紫色光芒。

海洋爺爺說:“我們已經獲得了由藏寶圖石板複製的纖維布 ,但是我們還要繼續追蹤那艘神祕的潛水艇, 繼續追蹤那個團伙 ,還要尋找他們的頭目徐雲。”

可是,科學博士等在島嶼上轉了一個圈 ,就是沒有發現一點蹤跡。 夢弟問: “那是什麼在發光呢?”

計算機姐姐說:“現在,天色已晚,那是櫛水母在海裏遊動 ,身體顯現着球形的藍光,後面的幾條長長觸手 , 閃耀着細長的光帶 , 隨着櫛水母遊動時的身體彎屈和擺動 ,千姿百態 ,十分優美動人。”

夢弟又夢見自己成爲一隻小海龜,在夜晚出現在海面上, 遇到老海龜。“水母是一種單細胞動物 ,構造簡單 ,沒有肌肉和骨骼 ,身體的 98%都是水 ,它的光是怎麼發出來的呢?”夢弟提出疑問。

“水母的發光源與其他動物是不同的, 其他動物大多是熒光素、熒光酶經過氧的催化作用 ,因而發光。” 老海龜說。

水母之所以發光 ,靠的卻是一種叫埃奎明的神奇的蛋白質 ,這種蛋白質 ,遇到鈣離子就能發出較強的藍色光來。 埃奎明的量在水母體內越多 ,其發的光就越強 ,每隻水母平均含有 50 微克的這種物質。人們往往根據水母的傘狀體外表特徵的不同進行分類 ,有的傘狀體發銀光 ,叫銀水母。

櫛水母在海中遊動時 ,8 條子午管,可以發射出藍色的光。櫛水母發光時 ,就變成了一個光彩奪目的綵球。愛神帶水母的周圍和中間部分,分佈着幾條平行的光帶,當它遊動的時候 ,光帶隨波搖曳 ,非常優美。夢弟在學校上小學三年級時就喜歡踢足球,現在他看見了一隻綵球 , 忍不住上前去抓球 。老海龜叫:“小心,夢弟,那是有毒的水母。”夢弟驚醒。

夢弟聽見小波問:“計算機姐姐 ,聽說發光的水母能夠製作燈具,是真的嗎?”

計算機姐姐說:“是的。 近年,科學家經過重點對公衆關注的海域開展加密監測 ,及時預警併發布有關信息。美國的驚奇水母 公司, 用自然死亡的水母屍體和樹脂 ,研製出能夠在夜間發光的燈具 ,推向市場後頗受歡迎。”

劉傻子教授說,這款“水母 ”燈具的製作過程並不複雜。他們先把自然死亡的水母屍體用液態氮進行冷凍 ,再把冷凍的屍體放入,製作成卵形的透明樹脂 ,最後進行全封閉加工。採用透明樹脂 ,既能防止屍體腐爛 , 又能讓封存其中的水母繼續發光。而且,凝固的透明樹脂相當堅硬 ,抗摔抗震 ,也相當實用。

“啊,水母屍體會在白天吸收光線,然後在夜間釋放光芒,真是奇妙。”小波說。

水母燈的特點,正是不用通電 ,就可以照明 。因爲水母體內含有一種特殊蛋白質 ,蛋白質在水母死後仍然存在。 能夠吸收自然光 ,並在黑暗環境中發出藍光。因此 ,使用這款燈具時根本不需要用電。

我們知道 ,水母是利用其傘狀體內部的環肌進行移動的。 當它們收縮時 ,傘膜將水母的身體關閉於其中並排出水流 ,從而推動身體向前移動 。當肌肉放鬆時,傘膜又會恢復原來的形狀。

小聰問:“科學博士 ,聽說現在發明了機械水母,這與水母有關嗎?”

科學博士答:“美國弗吉尼亞理工大學工程師約納斯·塔德塞等人 ,近日在美國海軍水母研究所的贊助和支持下,發明了一種氫氣動力水母機器人—“機械水母”,這種神奇的機器人,在水中可以像真正的水母一樣遊動。”

目前 ,機械水母仍處於研發早期階段 ,但研究人員表示 ,這種機器人 ,最終可應用於水下營救作業 。爲了模擬水母的運動機制 ,機器人必須使用有形狀記憶能力的合金 ,也就是說, 所使用的材料 ,需能夠記住原始形狀。然後,再將這些材料包裝於碳納米管中 ,並塗上一層鉑黑粉。

機械水母的動力來自於水中的氧和氫,以及表面的鉑之間的化學反應所產生的熱量 。化學反應產生的熱量 ,傳遞到機械水母的人造 “肌肉 ”上, 使其達到伸縮變形的目的。 這就意味着,機械水母可以從其周圍的水中獲得再生燃料 ,而不是僅僅依靠有限的電池能量。

研究團隊認爲,機械水母的能量,取之不盡,用之不竭 。 目前,這個機械水母可以同時伸縮 8 節身體 。 研究人員正在考慮如何改進, 以更方便的方式單獨控制每一節身體 。如果能夠找到解決方案,那麼, 改進版的機械水母 ,行動將更加靈活。

黃昏 ,夕陽西下, 天空升起一彎彩虹 。海洋科普探險小分隊乘坐南海夢想科考艇來到南海一個海灣 ,沈琳對小燕子 、小聰 、夢弟 、小明與小波說: “大家穿上潛水救生服 ,練習潛水與遊泳。”

沈琳帶着小燕子 、小聰 、夢弟 、小明與小波在海底潛水,起來 後,小燕子指着前方說:“計算機姐姐 ,前面海上浮着一隻大水母。”

“這裏不應該是水母活動的區域 ,這種水母來路不明 ,你們要提高警惕。”沈琳提醒說。

小聰性情活潑,小波貪玩調皮,他們兩個沒有將林小琳的話放在心上, 朝着大水母的地方潛水過去。

“剛纔的大水母 ,將小波與小聰抓走了, 接着水母下沉了。”忽然, 小燕子喊叫起來。

“我估計是機械水母 ,不然 ,海洋中的水母,不會隨便抓人的, 何況 ,還同時抓住兩個孩子。”沈琳說完, 打電話給王可 ,要他帶着機器人驕子一起過來。 現在, 只要是有什麼事情 ,沈琳都習慣打電話給王可, 而王可呢 ,也習慣打電話給沈琳。

王可來了,他建議:“讓徐文亮師傅與王漢民打電話。”

“我們應該與王漢民打電話,他戴罪立功的時候到了。”徐文亮師傅說完, 立刻給王漢民打了電話。

果然, 李春蘭、徐雲他們從國外運來了機械水母 。這機械水母 ,也稱爲水母機器人 , 由國外幾家科技公司共同研製生產 。它長有觸角 ,體內充 滿了氦氣,可以變化爲直升飛機的形狀 ,具有水上直升機的功能 。也可以變成潛水艇的形狀 ,具有潛水艇的功能。

機械水母的球形身體 ,是個可以乘坐 4 個人的密封艙 。它長着 8 根觸鬚 ,這些仿生觸鬚的構造 ,取材於對魚鰭功能的剖析 。機械水母每根觸鬚包含軟硬適度的“主心骨”,骨外面連着柔性的表面 ,表面分成兩個腔 ,壓力可以分別調整 ,使整個觸鬚向某個方向彎曲 。機械水母每根觸鬚的頂端都有小鰭 ,受觸鬚帶動,小鰭像魚尾那樣劃水 ,推動機械水母前進。

要做到在水中自如遊蕩並不容易 ,機械水母配備了一系列的傳感器 、功能頗強的通訊系統 ,還有智能控制軟件 。壓力傳感器告訴水母當前所處的深度 ,精確到幾毫米 ;光感應器向它報告潛在障礙的大致位置 ,包括周圍其他機械水母在什麼地方。

“科學家之所以採用仿生學設計機械水母 ,是因爲水母與其它海洋物種比較 ,代謝速率較低 ,消費能量較少 。此外 ,水母具有各式各樣的體積 、外型和色彩 ,有助於實現多項設計。”王可解釋說。

“水母棲息在全球主要海域 ,有能力抵禦淡水和鹽水環境不同等級的溫度變化 。多數水母物種存在於較淺沿海區域 ,但一些存在於海平面 7000 米以下。”高敏補充道。

劉傻子教授說,這個機械水母模型,集成流體力學並研製控制系統,由一塊可充電鎳氫電池提供動力 , 由厚硅樹脂材料製成的“皮膚”,用手接觸 ,有一種粘乎乎的感覺,它能夠保持水母物種的外型特徵,獨立地在水中遊動,同時,能收集 、存儲、分析和傳達敏感數據。

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