浙江大学合作发表Nature封面文章
2023/2/20 13:41:38 阅读:131 发布者:
空中播种可以迅速覆盖大面积和物理上无法到达的地区,以改善土壤质量,清除农业中残留的氮,并用于火灾后的重新造林和荒地恢复。然而,由于未掩埋的种子直接暴露在强烈的阳光、风和嗜食的鸟类中,以及不理想的空气湿度和温度,它的发芽率很低。
2023年2月15日,卡内基梅隆大学姚力宁、雪城大学张腾、宾夕法尼亚大学杨澍及浙江大学王冠云共同通讯在Nature 发表题为“Autonomous self-burying seed carriers for aerial seeding”的封面文章,受Erodium种子的启发,该研究设计和制造了自带“钻头”的种子载体,将木胶皮变成高度坚硬(干燥时约4.9 GPa,潮湿时约1.3 GPa)和具有极大弯曲曲率(1,854 m−1)的湿态弯曲或卷曲驱动器,比文献中的值大45倍。
三尾载体在两次触发循环后,在平地上的钻地成功率为80%,这得益于其尾部锚定的有利静置角度(25°-30°),而天然Erodium种子的成功率为0%。运载工具可运载各种大小的有效载荷和内容物,包括生物肥料和白皮松种子大小的植物种子,长度约11毫米,重量约72毫克。通过对实验数据和数值模拟数据的比较,阐明了曲率变换和驱动机理,为种子载体的设计和优化提供了指导。该研究的系统将提高空中播种的有效性,以缓解农业和环境压力,并在能源收集、软机器人和可持续建筑方面有潜在的应用。
参考消息:https://www.nature.com/articles/s41586-022-05656-3
转自:“AEIC学术交流中心”微信公众号
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