在《蜘蛛人》电影中,我们可以看到主角彼得帕克运用蜘蛛的能力爬上爬下、飞檐走壁,或是在事情发生时第一时间透过察觉,以闪电般的速度做出反应,虽然电影总是含有夸张元素在内,但至少在后者描述的“蜘蛛感官”来说,并不能算是纯粹的虚构。
以自然界中的情况为例,蜘蛛腿上细小、敏感的纤毛确实可以在避开掠食者或捕食猎物上提供帮助,当猎物、配偶落下到蜘蛛网上,蜘蛛瞬间就能从蜘蛛网震动的频率察觉出来,但同时又不会对风吹或灰尘落下产生的振动做出反应。
这种能瞬间判断与生存相关必需资讯的能力,明显就与人们过去所开发的感测器不同,普渡大学机械工程助教、研究第一作者 Andres Arrieta 指出,尽管智慧系统的即时运算处理能力一直都在成长,但能够收集的数据增长的速度却更为快速,相较之下,动物采取的感测方式可以更快地处理讯息。
“大自然不必收集每一条数据;它过滤出了它所需要的东西”。
基于此种灵感启发,普渡大学(Purdue University)工程师开发出了一种类似的机械感测器,能够忽略轻微的影响,只有在感测力度达到某个阈值后才会发出讯号通知机器的其余部分。
此种感测器使用较为坚硬的材质,只有在受到外力刺激时才会快速改变形状。当形状改变时,材料内的导电粒子彼此靠近,使电流得以流过感测器并传递信号,通知系统应如何回应。
由于不用持续检查无关的刺激才能决定何时需要行动,系统只需要仰赖较少的能量和运算能力来运行,感测器的尺寸也不会对结果产生影响,团队认为这类型的机械感测器将可以应用在无人机、飞机或自驾车上,使其在检测物体、避开障碍物上能比现在更为快速。
更好的感测能力将使无人机可以在危险的环境中航行,同时也能使自驾车对人为错误引起的事故迅速做出反应。即使是现在最先进的感测器,有时也无法足够快速的处理数据,但多亏蜘蛛带来的灵感,或许不久的未来许多应用便能因此受益。
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(首图来源:pixabay)
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