满腹微生物，可在脏水中游泳的机器人

几乎在每个方面，机器人要胜过动物。嗯，确实是这个样子的，在一些事情上，机器人偶尔很不错地完成它们的任务。但在这些事情中，都没能实现能量自动供给，换句话说，也就是需要人类补给它们的燃料，它们才能不停地、无休止地工作。有些机器人能长时间自主工作：在他们当中，能量来源要么是放射性物质，要么是太阳能电池板，这也大幅缩减了它们的工作时间。在有些情况下，对于机器人来说一个更好的能源供给方式，可以像动物那样，自己寻找「食物」，匹配各自的能源需求。

[caption id="attachment_5814" align="aligncenter" width="620"] 图片：布里斯托大学[/caption]

虽然曾经一直被当作是疯狂的想法，但现在看来，淡化了许多；再者，充满微生物的「能源细胞」已经实现了。在英国的Bristol Robotics实验室，研究者们一直在开发一个Row-bot机器人。它可以四处游动，利用自身的「微生物燃料电池」直接从水中获取能量。这个「微生物燃料电池」被看作是机器人的「智能胃」。

据研究人员介绍，微生物燃料电池（MFC）通过细菌合成代谢过程中的氧化还原反应电子转移实现发电。更具体地说，在设备的帮助下，他们解释，「未加工的有机生物质，被同时用作细菌培养的变质剂和燃料的阳极电解液，为反应提供燃料，最终形成环境生物相容性的发电方式。」简单地说，微生物在水里吃生物燃料和释放电子，只要有足够的水和生物燃料，保持微生物成长；他们就会提供电子，维持机器人工作的能源。MFC电池可以在各种水里工作，包括河流和湖泊的淡水，海水，甚至能净化污水。

微生物非常小，个体并不能产生大量的能量。所以要想有效工作，你要么是利用多个燃料电池，要么机器人本身的效率非常高。仿照水甲虫制作，Row-bot非常有效。它有两个侧桨用来移动，浮起的小脚防止自身溺水，肚子里有一块微生物燃料电池。它有一个嘴巴，可以打开为体内的燃料电池摄取水；反应结束后，废液从它的屁股流出端口。每次机器人张开它的嘴，向前游，然后摄入淡水燃料到自己的MFC肚子，消化3分钟，然后在游的同时排出废液，摄入新的淡水燃料。Row-bot MFC所产生的能量存储在一个电容器，在一个周期（从张嘴，游10步，每步大约每秒，然后关闭口），它只消耗1.8焦耳能量。20厘米运动约产生1焦耳的剩余能量，可以用于功率传感器或激光炮塔。

只要Row-bot待在水里，MFC就能使它或多或少地实现自治，尽管当前的设计主要是试验MFC的执行器，看看它的工作原理。目前，Row-bot需要有更多的优化，减少身体阻力和找到最有效的组合桨，以及改变机器人的「脚步」，更好地去模拟实际的水甲虫。另外，如果你需要更多的能量供给那些提到的激光炮塔，可以配置多个mfc电池串联。

最后，研究者建议Row-bot可以为应用程序开发等，例如遥感环境监测和清理，即使太空探索，未来也不是不可能。

这就是「Row-bot」。懂了吗，哈~~

人工智能站编译出品。编译：黄志臻。