全球范围内的石油泄漏事故依然严峻,不仅对海洋生态和海岸线造成毁灭性打击,导致大量海洋生物死亡,其清理和修复成本更是高达数十亿美元。面对这一全球性挑战,澳大利亚皇家墨尔本理工大学(RMIT)的研究团队开发了一款名为“电子海豚”的微型机器人,旨在为敏感环境下的油污清理提供一种更安全、更精准的应对方案。
这款外形酷似海豚、大小仅如运动鞋的微型机器人,集成了特制的过滤系统。该过滤系统具有独特的疏水亲油特性,能够瞬间排斥水分并吸收浮油,使机器人能够高效地在水面“ skim"(撇油)并收集油污。项目负责人、RMIT工程学院的Ataur Rahman博士表示,这款概念验证型机器人展示了小型化、可适应平台如何在无需让救援人员暴露于危险环境的情况下,有效支持清理工作。
“石油泄漏带来的环境和经济代价巨大,我们希望能打造一套能快速部署、精准操控并应用于人类难以抵达区域的系统,”Rahman博士指出。团队拥有长远愿景,即开发能够自动吸油、返回基地排空油箱、充电并重新部署的“海豚”机器人,直至任务完成。虽然目前的实验原型电池续航约为15分钟,但未来版本将根据泵的大小和储油容量进行扩展。
与过去常使用有害化学物质且需人工操作的固定过滤器不同,这项新技术采用了环保涂层。微型机器人前部装有该涂层过滤器,通过小型泵将油吸入机载收集室。在受控测试中,该设备能以每分钟约2毫升的速度回收石油,纯度超过95%,且过滤器不会因吸水而失效。这种涂层在电子显微镜下可见微小的海胆状尖刺,这些尖刺能锁住空气 pockets,使水珠滚落,而油则附着在表面,实现了轻质、可重复使用的实用化清理。
主导材料开发的博士生Surya Kanta Ghadei表示,该项目既源于技术野心,也源于个人经历。他在印度成长期间目睹了石油泄漏对海洋生物(尤其是海龟)的致命影响,这促使他在攻读博士期间致力于研发能帮助救援人员快速行动并保护野生动物的技术。目前,团队正计划通过扩大机器人表面的过滤面积和升级泵送能力来推进技术规模化,并即将开展实地测试和长期耐久性评估。
Rahman博士强调,研究人员非常渴望与行业或创新合作伙伴合作,以针对特定应用场景优化设计并评估更广泛的部署路径。对于希望开发新产品或进一步合作的机构,可直接联系RMIT。该研究建立在Madhu Bhaskaran教授和Sharath Sriram教授领导的广泛材料与环境工程研究基础之上,并得到了印度科学与创新研究学院Ramasamy Sakthivel教授团队的支持。
对于中国而言,随着近海油气开发及航运活动的增加,海洋环保压力日益增大,这种小型化、自动化且无需化学药剂的油污清理机器人技术,为未来构建智能海洋应急体系提供了极具参考价值的技术路径。
