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新加坡研发出新型海下传感器似海豹胡须

2014-03-31 sensor 882

海豹的胡须极为敏感,能够感应到鱼类穿游所产生的细微水流变化。新加坡研究人员以此为灵感,研发出形似海豹胡须的传感器,有助提升石油开采和海上航行的安全性。这项研究由新加坡—麻省理工学院科研中心(Singapore-MIT Alliance for Research and Technology,简称SMART)在两年前发起,并由国立科研基金会(National Research Foundation,简称NRF)资助。

崔昂塔夫罗教授(左)与瓦尔迪亚艾瓦拉多博士以海豹胡须为原型,研制出新型海下传感器,有助使海下勘探任务更为安全。

新加坡研发出新型海下传感器似海豹胡须

领导小组展开研究的崔昂塔夫罗教授(Michael Triantafyllou)表示,海豹的胡须可探测出其他水中物体的位置与移动速度,帮助海豹更有效地游动并捕捉猎物。因此他们以海豹胡须的形状与毛囊为原型,仿制出适用于船只与潜艇的传感器。这类“胡须型传感器”(whisker-like sensors),即使在污浊与昏暗的水域中仍能探测出物体,石油开采企业需要定期检查水下油管,但程序过于复杂,至今仍不能通过水下机器人完成,须派遣潜水人员深入海里,极为危险。随着胡须型传感器的研发,水下机器人只要装上这类传感器,便可通过水流的变化感应到周遭物体,以此绕过障碍物来获取数据。因此相较于依赖视觉与听觉的传统水下传感器,更适用于深海石油开采。

除此以外,这类传感器可通过感应物体在海中移动对于水流所造成的轻微扰动,降低船只相撞的可能性。另一名研究员瓦尔迪亚艾瓦拉多博士(Pablo Valpia y Alvarado)说:“这些胡须型传感器能更有效地让船只在海上行驶,同时保证它们能探测到前方物体或建筑结构,以避免撞碰。”

胡须型传感器还有助于船只和潜艇探测水流方向,以在必要时顺着水流采取之字形(zig-zag)的移动方式。如此一来,可避免船只和潜艇因逆流而消耗不必要的能量,节省至少20%能源。

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