一種新型的電動海豚可能即將幫助清理油污,這款海豚機器人是由澳大利亞RMIT大學的工程師們設計的,旨在利用受到海膽啟發的過濾器,從水面上吸取油污。這款原型設備的大小約為一雙運動鞋,針對全球最持久的環境問題之一進行設計。油污洩漏會對海洋生態系統造成毀滅性影響,殺死野生動物,並造成數十億美元的清理和控制成本。研究團隊希望通過結合機器人技術和專門材料,創造一種更快速、安全的方法,來清除敏感水域中的油污,而不會危害到人員的安全。
這款名為電動海豚的清理機器人是一種遙控迷你機器人,專門用來從水面上撇去油污。其海豚形狀設計使其能夠輕鬆在水面上移動,同時收集受污染的液體。機器人的前端配備了一個專門設計的過濾器,小型泵將油通過過濾器抽入機器人內部的儲存腔。RMIT工程學院的首席研究員Dr. Ataur Rahman表示,這一概念展示了緊湊型機器人如何支持油污應急反應工作。他指出,油污洩漏對環境和經濟造成的影響巨大,因此希望能創建一個可以快速部署、精確導航且能在高風險區域運作的系統。
目前的原型可以在電池供電下運行約15分鐘。工程師們預計未來版本的運行時間會更長,隨著泵的功率和儲存容量的提升,機器人的性能將會有所改善。Rahman表示,長期目標是創建能夠自主運行的清理機器人,這些機器人在油污反應工作期間可以持續工作。他提到,未來希望能夠開發出能夠自動回到基地排空儲油箱、充電,然後重新部署的海豚大小機器人,直到工作完成為止。
這款迷你機器人的關鍵技術在於其過濾材料。研究人員開發了一種塗層,形成微小的尖刺,類似於海膽的結構。這些微小的尖刺能在材料表面形成氣泡,水分容易滑落,而油則會黏附在其上。這種選擇性行為使機器人能夠在不吸取周圍水分的情況下吸收油污。該材料輕巧且可重複使用,使其在實際清理工作中具有實用性。過濾器位於迷你機器人的前端,當泵將液體抽進系統時,過濾器能在油進入儲存腔之前將油和水分開。在控制實驗室測試中,機器人以每分鐘約兩毫升的速度回收油污,收集的油達到95%以上的純度。過濾器在運作中也未出現水飽和的情況。
Rahman表示,這項技術為舊式油污清理系統提供了一種替代方案。與過去常使用的化學品和僅能作為固定過濾器進行人工操作的油污清理材料不同,我們的新技術使用了一種環保塗層來製作過濾器。
這項材料的開發大部分由博士研究生Surya Kanta Ghadei主導,他對這個話題的興趣早在幾年前就已經開始。Ghadei表示,自己在印度長大時見證了油污洩漏對海洋生物的影響,特別是對海龜的危害,這讓他一直記憶猶新。當他開始博士研究時,希望能創造出一種能幫助應急反應者更快速行動的系統,並保護野生動物的安全。目前,研究人員計劃擴大系統的規模,其中一個方法是擴展過濾器的面積到機器人更多的表面。更大的過濾器將需要更強的泵和更大的油儲存容量。團隊還計劃進行現場測試和耐用性研究,以評估機器人在實際油污洩漏條件下的表現。




