水母未受新的软机器人水下夹具造成的

水母大约95%是水，这使它们成为地球上最透明、最脆弱的动物之一。但剩下的5%已经产生了重要的科学发现，比如绿色荧光蛋白，现在被科学家广泛用于研究基因表达和生命周期逆转，这可能是对抗衰老的关键。水母很可能隐藏着其他秘密，但收集它们的困难严重限制了对这些“被遗忘的动物”的研究。

在远程操作车辆（ROVS）上的海洋生物学家提供的采样工具主要为海洋石油和天然气行业开发。它们更适合抓住和操纵岩石和重型设备，而不是果冻，经常将它们粉碎以捕获它们的碎片。

坚定而温和的把握

现在，哈佛大学的研究人员开发的技术WYSS生物启发工程研究所约翰·a·保尔森工程与应用科学学院(海洋），和巴鲁奇学院在纽约城市大学（CUNY）提供了一个新的解决方案。科学家们已经建造了一个超薄的水下夹具，使用液压轻轻，但牢固地包裹其围绕单个水母围绕其般的平坦的手指，然后释放它而不会造成伤害。夹具在发布的新文件中描述科学机器人．

第一作者尼娜·辛纳特拉博士说:“我们的超级轻柔的抓手是对现有的深海水母和其他软体动物采样设备的明显改进，否则几乎不可能完整地收集到它们。”他以前是Wyss研究所的研究生，现在是谷歌有限责任公司的机械和材料工程师。“这项技术也可以扩展到改进水下分析技术，并允许在不将海洋生物从水里取出的情况下对海洋生物的生态和遗传特征进行广泛研究。”

软机器人夹持装置的设计，用四致动器毂显示。INSET：不同部件，包括六执行器手掌，可以模块化。软纤维增强致动器掌握（B）Aurelia Aurita，（C）Catostylus mesaicus，和（d）乳头papua（c-d）。信用：Anand Varma

夹具的六个“手指”由薄，扁平的硅树脂组成，其中空心通道内粘合到柔性但纤维的聚合物纳米纤维层。指状物附着在矩形，3D印刷的塑料“手掌”上，当它们的通道充满水时，它们沿纳米纤维侧侧的方向卷曲。

每根手指施加的压力非常低，约为0.0455 kPA，不到人类眼睑对眼睛的压力的十分之一。相比之下，目前最先进的软海洋钳(用于捕捉比水母更脆弱但更强壮的动物)的压力约为1kpa。

水母测试

研究人员将超温夹具安装到专门创建的手持设备上，并测试其掌握水箱中的人造硅胶水母的能力，以确定成功收集样品所需的定位和精度，以及最佳角度和速度捕获水母。

然后他们去了真正的新英格兰水族馆，他们使用夹子抓住游泳的月亮果冻，果冻小块和斑点果冻，所有这些都是关于高尔夫球的大小。

夹具成功地能够将每个水母捕获到装置的手掌上，并且水母无法摆脱手指抓住，直到夹具减压。在被释放后，水母没有任何压力或其他不利影响的迹象，手指能够在显示磨损迹象之前开放和关闭大约100次。

“海洋生物学家一直在等待长时间的工具，以复制人类手中的温柔与从难以接近的环境中与水母这样的精致动物相互作用，”联合作用者大卫古德斯Baruch College，Cuny和国家地理探险家的生物学与环境科学教授。“这个夹子是不断增长的一部分软机器人工具箱承诺使水下物种收集更容易和更安全，这将大大提高对已经研究数百年的动物的研究和质量，使我们更完整地了解了构成海洋的复杂生态系统的图片。“

机器人报告已经启动了医疗保健机器人工程论坛会议和博览会的重点是改进下一代医疗机器人的设计、开发和制造。了解有关医疗保健机器人工程论坛的更多信息．

软机器人抽样

超软夹持器是最新的使用创新用于水下取样的软机器人，这是Gruber和Wyss创始核心教员之间的持续合作罗布林这产生了折纸的灵感RAD取样器和多功能”粘糊糊的手指“收集各种各样的难以捕获的生物体，包括鱿鱼，章鱼，海绵，海鞭子，珊瑚等。

“软机器人是一个理想的解决方案，如在各种各样的领域，因为它结合了传统机器人的可编程性和鲁棒性，因为使用了柔性材料，”木头，谁是合作社- 他的领导Wyss研究所'S的BioinSpired软机器人平台，Charles River在海域的工程和应用科学教授，以及国家地理探险家。

研究小组正在继续改进这种超软爪的设计，旨在进行研究，评估水母在被爪抓时的生理反应，以更明确地证明它们不会给动物造成压力。

木材和Gruber也是施密特海洋研究所的共同主体调查人员“设计未来“项目，并将进一步测试他们的各种水下机器人在即将到来的探险中，船舶船上Falkor在2020年。

附在远程操作车辆上的软机器人执行器(绿色)的设想应用示例。来源:辛纳屈等人，科学机器人4（2019）

“At the Wyss Institute, we are always asking, ‘How can we make this better?’ I am extremely impressed by the ingenuity and out-of-the-box thinking that Rob Wood and his team have applied to solve a real-world problem that exists in the open ocean, rather than in the laboratory. This could help to greatly advance ocean science,” said Wyss Institute Founding Director Donald Ingber, M.D., Ph.D. He is also the Judah Folkman Professor of Vascular Biology at Harvard Medical School, the Vascular Biology Program at Boston Children’s Hospital, and Professor of Bioengineering at SEAS.

本文的其他作者是Clark Teeple，Daniel Vogt和凯文·帕克工具包，博士，来自Wyss研究所和哈佛海。Parker是Wyss Institute的创始核心教师和生物工程和应用物理学教授的Tarr家族教授。该研究得到了国家科学基金会，哈佛大学材料研究科学与工程中心，国家院校凯克期货倡议，国家地理学会。