植物如何启发未来的软机器人设计

对于植物来说，净化空气、提供食物和药物以及保护我们的生态系统只是日常工作。然而，在卡内基梅隆大学机械工程系，人们正在以新的方式研究植物，以启发未来的生物混合软机器人设计。

“植物是一个与飞机、火车和汽车非常相似的系统，”机械工程教授 Phil LeDuc 解释道。“我们希望了解植物的机械系统，尤其是它们的传感和信号行为，以便将它们整合到生物混合系统中。”

最近发表在《先进科学》杂志上的一项研究以含羞草为研究对象，当受到触碰、风、温度和其他各种刺激时，含羞草的叶子会迅速闭合。研究人员推测，这种反应可能是一种进化优势，可以抵御掠食者。

机械工程系博士候选人亚历克斯·纳格利奇 (Alex Naglich) 观察了含羞草对三种不同机械刺激的反应，以更好地了解其宏观行为。为了模仿捕食者，纳格利奇从植物上剪下一簇叶子，并观察到附近的簇立即折叠在一起，似乎是在进行自卫。

当纳格利奇戳动植物的一片叶子以产生轻微的扰动(如昆虫可能引起的扰动)时，只有受影响的叶子会折叠。然而，经过反复戳动后，整个植物的叶子一片接一片地折叠起来。在最后的测试中，纳格利奇使用空气脉冲来模拟风，发现只有直接受到空气脉冲影响的叶子才会折叠。