高校學科專業「新陳代謝」正在加速
2026-01-11 15:06 4,153次浏览杭州8月14日電(林波 楊佳吟)從108米高的標誌塔頂掉落，摔在地上片刻後，它再次起身蹦躂……這款「打不死的小強」是西湖大學工學院機械工程講席教授姜漢卿實驗室研發的「昆蟲尺度的軟體機器人」。 「它個頭小小的，身長僅2釐米，體重僅2克，像極了那個生命力頑強、卻也令許多人皺眉的『打不死的小強』。」姜漢卿於近日受訪時表示，這款「昆蟲尺度的軟體機器人」能在複雜的野外環境自主爬行、跳躍、遊泳，未來可以應用於搜救、水體監測等場景。 近日，在戶外的「蠕動式爬行機器人」。 (西湖大學供圖) 為何研發這款機器人？ 姜漢卿表示，這款「小強」機器人非常輕巧，可以在沒有搭建電場、磁場的環境中自主運動，還能走出實驗室到戶外環境自由探索。 這款昆蟲大小的機器人為什麼這麼「能打」？ 姜漢卿解釋說，這款機器人的靈感來源於昆蟲。在自然界中，昆蟲等小型生物之所以能輕盈穿梭、矯健爬行，靠的正是肌肉的高效率收縮機制，它們小小的肌肉能爆發出驚人的力量。 受肌肉伸縮的啟發，姜漢卿從力學角度出發，利用彈性力和靜磁吸力的平衡來實現機器人類似肌肉收縮的運動，「我們設計了驅動系統，塞進『小強』的小身板裡。」 據介紹，驅動系統分為兩部分，下方是嵌入軟磁鐵的線圈，上方是硬磁鐵，矽膠外殼可以產生彈力。通電後，線圈產生的磁場可以進一步增強軟磁鐵和硬磁鐵之間的靜磁吸力，同時引入洛倫茲力，實現對吸力的動態調控。 這一「磁吸+彈性」的巧妙結合，讓「小強」可以在低電壓(<4V)下產生高達210N/kg的輸出力和60%的變形率，遠超傳統技術水平。 這正是最近姜漢卿實驗室提出的全新電磁彈性體驅動機制，這一機制有效突破了柔性與微型系統中傳統驅動方式的性能瓶頸，在高輸出力、大形變與低電壓驅動之間實現了有機統一，也讓「昆蟲尺度的軟體機器人」能夠在複雜戶外環境中實現完全自主運動。 此外，這款機器人的生命力也和其它昆蟲一樣強大——能耗低，只有56毫瓦，跟小LED燈差不多。 這款機器人，在未來社會生活中有何應用？ 「它們可以幫助人們做人類甚至許多機器人做不到的關鍵事情。」姜漢卿解釋說，實驗室裡幾種不同的「小強」機器人，各有所長、各司其職。 譬如，蠕動式爬行機器人，從30米的高空甚至108米高空自由落體後，還能毫髮無損地繼續匍匐前進，極限抗衝擊的能力令它非常適合在廢墟、瓦礫、狹小縫隙中執行搜救任務。未來，在地震等重大自然災害發生後，它可以被無人機從空中投放，快速滲透進入廢墟深處，尋找被困人員位置並發出信號，成為生命搜救的「先鋒兵」。 而自驅動遊泳機器人，能在自然水體中自主遊動超過一小時，未來，可以派小巧靈活的它檢測水下環境或監測汙染。(完)
8月13日電 綜合美媒報導，美國財政部發布的最新數據顯示，截至目前，美國國債總額首次超過37萬億美元。分析認為，美國財政狀況嚴重失衡，這一創紀錄的數字，會增加家庭和企業的成本，恐將造成惡性循環。 資料圖：美元。 美聯社指出，國債總額首次超過37萬億美元，這一數字「創紀錄」，凸顯了美國資產負債表上的債務加速增長，並增加了納稅人的成本壓力。 美國《新聞周刊》稱，財政政策專家警告稱，這一數字將造成深遠影響。彼得·G·彼得森基金會執行長麥可·彼得森警告稱，持續的借貸會推高利率，增加家庭和企業的成本，同時擠佔聯邦政府的關鍵優先事項。 彼得森說：「這會形成一個惡性循環：更多的借貸、更多的利息成本、再更多的借貸。」 彼得森指出，萬億美元的裡程碑正在「快速積累」，「我們現在每5個月就增加1萬億美元的國債」，「這比過去25年的平均增長速度快了一倍多」。 美國政府問責局列出了政府債務上升對美國人的影響，包括抵押貸款和購車等借貸成本上升、企業投資資金減少導致工資下降以及商品和服務價格上漲。 美國跨黨派研究機構「負責任聯邦預算委員會」主席瑪雅·麥克吉尼亞斯對福克斯商業新聞表示，「達到這一裡程碑是華盛頓任何人都無法引以為豪的時刻，我們的財政狀況嚴重失衡，但國會卻不斷讓情況惡化。」 麥克吉尼亞斯表示，「希望這一裡程碑足以讓政策制定者認清現實，我們需要採取行動，而且需要迅速採取行動。」 彼得森也表示，「今天出現了一個不幸的裡程碑」，「我們應該在損失進一步惡化之前改革預算」。
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