超級耐操！科學家打造一款神秘的蠕蟲機器

據國外媒體報導，位於麻薩諸塞州波士頓的麻省理工學院（MIT）研究人員打造了一款神秘的蠕蟲機器，可爬進微小的空間中並發送拍攝到的視頻信息，成為一型高科技超級間諜機器，在無法察覺的地方竊取秘密圖像和視頻。該蠕蟲機器是由美國軍方資助的一個間諜機器項目，研究人員稱該機器實際上解決了大多數間諜機器人的問題，甚至具備了抗打擊能力。


機器蠕蟲可在極小的空間中移動，並傳送視頻等信

蚯蚓等對環節動物通過交替擠壓和拉伸周圍的肌肉組織收縮前進，而蠕蟲機器也模仿這種生理特點，可以在平面上通過收縮和擴張連接機構的結合空間實現向前移動的動作。此外，蝸牛和海參也採用了這種方式前進，統稱為蠕動式前進方式，我們可以聯想到自己的胃腸功能消化食物的機制也是類似的方式，通過管壁的肌肉擠壓作用推送食物。現在來自麻省理工學院、哈佛大學和國立漢城大學的研究人員通過仿生學工程原理設計了這款蠕蟲機器，可以像蚯蚓一樣通過蠕動身體的環節部位在曲面上移動。

機器蠕蟲外部通過特殊記憶合金材料製作而成

這款機器生物幾乎完全由柔軟的材料製成，而且具有極強的韌性，即便是用錘子等工具敲擊也能毫髮無損。來自麻省理工學院機械工程助理教授Harold E. Edgerton認為這款柔軟的機器蠕蟲可以在粗糙的地形上移動，或者的極為狹小的空間中移動，該間諜機器被命名為「網眼蠕蟲（Meshworm）」，意指其身體靈活，外部皮膚酷似網狀。研究人員通過鎳和鈦打造出呈絲狀的「人工肌肉」，這是一種記憶合金的完成品，可在熱量的介入下自動延伸和收縮，整體外形與蚯蚓非常相像。

參與該研究的其他科學家還有Sangbae Kim和Esther。研究人員通過小電流分段線路對機器蠕蟲的各環節進行控制，擠壓網狀管壁使機器蠕蟲向前運動，該研究的詳細詳細刊登在國際著名期刊IEEE/ASME美國機械工程師協會機電一體化會刊上。在過去的幾十年內，工程師們設計了許多方法來研究軟體仿生機器，希望通過使用輕便、柔軟的材料打造出軟體機器，並可以在崎嶇不平的地形上移動。

 
科學家在對超級蠕蟲間諜工具進行抗打擊測試

軟體仿生機器的一種重大技術挑戰是電源和動力問題，其中一種解決方法是使用壓縮空氣，通過一個泵來產生壓縮動力進而實現移動，而微型空氣壓縮機如何嵌入到這麼一個小型蠕蟲機器中是一次挑戰。除了解決蠕蟲機器的動力來源外，研究人員使用了一種怪異的材料打造人工肌肉組織，通過對蚯蚓運動的觀察，他們發現蚯蚓有兩個主要的肌群負責移動前進，由環繞在肌肉周圍的纖維和縱向排布的肌肉纖維共同施加作用力，使蠕蟲前進。借此，研究人員使用相同的技術設計出類似的蠕動驅動系統。

研究人員第一次將長型管狀活動機構捲起來並連接在一起，並有聚合物網狀材料覆蓋表面，Sangbae Kim認為這種一種非常奇怪的材料，通過控制鎳鈦的比例可以明顯改變材料的性質和行為。在一定的溫度範圍內，記憶合金可以穩定地存在，有著對齊的結構，可記住變形前的結構並返回初始狀態，也可以出現明顯的彎曲現象，像彈簧一樣靈活。不過，當溫度低於一定的範圍時就會表達出一種特有柔韌的結構。作為一款軟體間諜機器，在通過測試時受到多個錘子的打擊，甚至可以直接踩到仿生機器上以檢查其耐久性。

科學家們發現這款機器蠕蟲機械部分則是剛性的，而肌肉是軟的、身體也是軟的，我們可以顯示出一些身體變形才表徵的超能力。此外，「網眼蠕蟲（Meshworm）」可打造成下一代的內窺鏡，假肢等。研究人員生物學教授Kellar Autumn設計了軟體機器運動生物力學模型。儘管該機器的身體比一隻真正的蠕蟲簡單，只有幾段仿生環節部位構成，但它似乎有著相當令人印象深刻的表現。研究人員認為在未來的十年，將會看到通過人工肌肉打造的多種產品，比如移動電話、便攜式計算機還有汽車等。本項研究也得到了美國國防高級研究計劃局的支持。