第1337章 能源问题
66读书 www.66dushu.com,最快更新脑变!
楚妍有了内置超级电脑的戒指这个新玩具,不再打扰曾凡,于是他也开始琢磨机器人的细节问题,直接进入了蛮荒世界。
桑拿小屋就是曾凡思考的地方,这里的温度一年四季都很暖和,当初在这里思考,是为了借助屋里热量对身体进行改造,后来就形成了习惯。
凭借现在的基因编辑能力,曾凡可以直接造出一个外形完美的人类躯体出来,可是那样有违伦理,他自己心里也不认同。
做出一个机器人就没有那样的顾虑了,在大多数人的观念里,机器人先是机器,随后才是人,与真正的人当然不一样,曾凡也是这样的观念。
一个像人的机器人应该有什么样的结构呢?
不仅皮肤毛发,骨骼结构要像,语言和行为动作都要像才行,做到这些,肯定不能像那些公开的成品一样,单纯靠电机驱动。
拥有人类一样的结构,皮肤骨骼都用仿生材料制作,也用类似肌腱骨骼那样的驱动吗?
能量系统是不是也学习人类那样,通过糖酵解、氧化磷酸化和磷酸肌酸转化三磷酸腺苷获取能量驱动?
那样应该算是生化机器人,感觉也不太靠谱的样子。
人体储存的能量主要以脂肪、糖类还有肌肉中少量的磷酸肌酸等化合物形式存在,整体能量密度并不高,尽管转化效率很高,却有时间的限制,并不能高效率持续输出。
机器人如果也采用同样的能量形态,那么做功能力必然不如已经进化了几十万年的人类,也不符合曾凡的设计初衷。
并且人类对生存环境要求太苛刻,温度太低不行,温度太高也不行,氧气少了还不行,生命系统对环境其实有着高度依赖性,理想的机器人应该比人类有更强的环境适应能力。
地球上的极限低温就是南极地区,零下八十多度,那样的环境都很少见,曾凡自己经历过的最低温度也就是零下二十多度。
高温的环境他最近已经很熟悉了,中频炉内部最高温度达到过两千五百度,地球上的自然环境中已经很难找到这样的高温了。
曾凡的机器人不需要这样极端的环境适应能力,至少也要比人强才行,零下七八十度,零上最少也得耐住五六百度,能耐住短时间的高温,这样一般的火灾状况下也能工作。
这样的设定条件下,机器人使用的材料必须经得住考验,单一的金属材料都不行,能耐高温的,不耐低温,必须是复合材料才可能达到要求。
要做到高度拟真,机器人必须要有人类相似的皮肤毛发系统,这个系统也必须有保温隔热能力,热量可以等同于能量,最好是可以调节,缺乏能量的时候吸收外界热量,减少或者隔绝内部能量流失。
躺在桑拿房里面,曾凡一项项的列出自己的需求,然后一项项的思考解决的办法,蛮荒世界没人打扰,这里面的时间对他来说几乎等于无穷,可以进行深入细致的思考,然后一项项的进行实验。
同住在一个屋子里的老虎没有曾凡耐得住寂寞,除非冬天大雪堵门,或者外面下大雨,不然的话,它每天必然要出去转悠,现在有无籽瓜可以充饥,它不需要捕食猎物,也会在外面逛到天黑才会回来休息。
每隔几天,曾凡也会骑着老虎出去转悠一圈,呼吸下外面的空气,顺便活动下身体,看看平常感应范围之外的变化。
先前重新编译碱基序列制造出来的开山蚂蚁,经过这段时间的发展,已经变成了一个庞大的族群,并且还在不断的壮大之中。
当初曾凡设想的是挖开西面花岗岩为主体的大山,蚂蚁自身系统和伴生菌群也是以此为基础进行的设计,当时做出来后基本上也算成功。
不过,跟他想象的挖出一个向西的山洞不一样,以生存繁衍为最高本能的蚂蚁对于挖掘方向没有执念,哪里好挖自然就向哪边发展,族群扩大到一定数目就开始分穴,向周围扩散。
他骑着老虎巡视一遍后发现,沿着西边的山脉从上到下,从南到北,到处都是蚂蚁,并且还在不断向北发展。
开山蚂蚁和伴生菌群生存以转化花岗岩中的硅、铝、钾、钠、钙、铁、镁、氢、氧、氯、碳、磷等元素的氧化物获取能量,他们的代谢产物要么变成气体或者水分挥发,要么就是以单质或者混合物形式堆积。
设想的很美好,只是与现实产生了一些偏差,蚂蚁确实能分解花岗岩,可是它们代谢的产物同样也不少,这些物质堆积到一起并不比原先的花岗岩占用空间少。
蚂蚁的小身板,也不可能把这些废弃物弄到太远的地方去,自然是前面挖掘,后面堆积,堆积物中留出的孔隙就是它们的巢穴。
曾凡看到的结果就是,开山蚂蚁确实在啃食西面的花岗岩山脉,雪线以下感应所及的范围到处都是,它们并没有把山体挖塌。
只是把山体结构换了一种形式,内部多了很多空隙,经过开山蚂蚁的处理,这种消化后的混合物强度并不比花岗岩差,某些局部甚至更强。
生物的繁衍能力和环境适应能力确实强大,只是可控性太差,想要往西边去,曾凡仍然要爬山才行。
不过这些蚂蚁也并没有白忙活,曾凡捡起一块蚂蚁代谢的产物分析了一下,硅、铝、铁等许多元素都是以单质结晶的形式存在,冶炼起来就容易了许多。
甚至不需要冶炼,粉碎之后大多数都可以筛选分离,这些单质元素结晶比重不同,铁元素用磁铁都能轻易分离出来。
曾凡觉得可以做一种微型机器人,帮助他进行这项工作,这些物质都已经被蚂蚁提纯了,机器人可以按照他的指令收集这些物质进行混合或者组装,做成他想要的器物形状,省去他自己动手的麻烦。
一座几千米高,数百公里长的花岗岩山脉包含多少物质?只要机器人的数量够多,建造出一座大规模的城市都不在话下。
不过机器人只靠他一个人制造数量终究有限,必须能自动化大批量生产,材料可以就地取材,能量如何获取也是个麻烦。
他可以将特殊能量转换成原子能,数量少了能自己制作,一旦上了规模,同样不够用,还应该设计一种不依靠他的特殊能力,也可以持续输出的长效能源才行。
骑着老虎出去逛了一圈,曾凡又多了好几个待解决的问题,吃过一个无籽瓜后,回到桑拿小屋继续思索。
总结之后发现,制造理想的机器人最需要解决问题,第一是能源,第二是材料,其次是结构,微型机器人和类人机器人结构显然不一样,但是材料和能源可以相同,这样就能减少很多麻烦。
先前制造那两枚戒指的时候,曾凡利用改变原子核的能力,制造了一种利用同位素衰变循环获取能量的电池。
利用微观感应能力,他可以制造任意原子同位素,还可以设定原子衰变的时间和方向,是释放正电子还是负电子,用这个能力,设计出一连串的同位素原子簇,形成一个闭环结构,让它们可以接力循环产生衰变,从而释放能量,为戒指中的芯片提供稳定的电能。
这种能源结构太复杂,需要他耗费大量功夫,提供的总能量却并不大,优点就是安全可控,他还可以人工充能,缺点就是不可能大批量生产。
做戒指这样的特殊产品还可以,要是数量巨大的微型机器人那就太为难了,他效率再高也没有蚂蚁的繁殖速度快。
必须设计出一种通用可量产的高效能源,这才是微型机器人的关键。