中國開發「可變形」深海機器人！成功挑戰地球最深的馬里亞納海溝

記者 鄧天心／綜合報導

中國北方工業大學（Beihang University，簡稱北航）研究團隊近期成功開發出一款全新「可變形深海機器人」，可於全球最深的海域——馬里亞納海溝10,600公尺深處穩定運行，展現出前所未見的深海生存能力與仿生設計巧思，發表於《Science Robotics》上，長度約50公分的小型機器人，靈感源自蝙蝠魚（batfish）不僅能游動、滑行，還能在沙質海底表面以肢體「爬行」，可說是融合了機械、材料與生物行為模仿於一身的技術結晶，機器人游動速度可達每秒5.5公分，爬行速度則為每秒3公分，展現出高度靈活的行動能力。

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中國研究團隊以柔制剛 打造深海仿生機器人

不同於傳統需數噸重、剛性設計的深潛器，如美國Woods Hole的Nereus或日本JAMSTEC的Kaiko，這款北航機器人以「柔性結構」突破極端壓力限制，馬里亞納海溝水壓高達1.1億帕斯卡（相當於1公噸重物壓在拇指甲上），研究團隊巧妙設計出一種利用矽膠材質「壓力越高，硬度越強」的驅動裝置，將壓力劣勢轉為驅動效能，成功解決深海環境中常見的材料疲乏與控制延遲問題。

《New Scientist》指出，研究團隊在2至4度C的極低溫海水中，透過「形狀記憶合金彈簧」（Shape-memory alloy springs），配合週期性電流加熱產生收縮與擴張，使機器人能進行高頻振動與快速擺動，這個設計大幅提升了機體的運動效率，使其在能耗控制與行動靈活度上皆超越過往深潛機種。

機器人曾隨中國載人深潛器「深海勇士號」（Shenhai Yongshi）與「奮鬥者號」（Fendouzhe）下潛至萬米深海，並完成實地測試，根據論文通訊作者、北航教授溫利（Wen Li）表示，這些原型機器人在深海測試中順利回收，結構無損，顯示其在極端環境下的耐壓與穩定性達到實用門檻。

此次研究的第一作者潘飛（Pan Fei）強調，團隊的核心突破在於「讓柔性材料在高壓下反而增強運動能力」，這是一種逆勢操作的工程美學，原本被視為不利條件的深海壓力，經過材料與驅動設計轉化為驅動力來源，是該項技術的關鍵亮點。

《Scientific American》評論指出，這類小型化、仿生型機器人可望開啟深海資源探測與長期環境監測的新時代，相較於傳統大型潛艇，50公分機器人能更靈活穿越海底裂縫與崎嶇地形，並減少對深海脆弱生態的干擾，這項技術在未來可能用於海底考古、生態監測甚至深海礦產探勘，根據《彭博》2023年資料，全球深海採礦市場規模預估至2030年將突破426億美元，年增率逾13%。若機器人續航與效率能進一步提升，將為海底資源開發提供更多低成本、低風險的選擇。

不過，深海探索雖技術耀眼，但對生態影響仍須審慎評估，特別是馬里亞納海溝等未受擾動區域，其生物與地質系統十分脆弱，一旦遭受外來設備干擾，復原期可能長達數十年。

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