美國斯坦福大學研究人員２８日報告說，受壁虎吸附墻壁原理啟發，他們研制出一種能夠抓住太空漂浮物體的機械抓手，有望用來清理回收威脅日益增大的太空垃圾。

這項成果當天發表在新一期美國《科學·機器人學》雜志上。論文第一作者、斯坦福大學機械學院姜皓博士告訴新華社記者，近年來，太空垃圾數量迅速增長，導致現役衛星承受著越來越多的威脅，抓取并回收太空垃圾成為重要的研究方向。他們經５年研究研制出“壁虎抓手”，從原理上說可以抓取很多種形狀、大小、材料的太空垃圾，如太陽能電池板、飛船艙體、燃料箱外殼、火箭外殼等。

姜皓解釋說，壁虎吸附墻壁是靠它們腳上細微毛發與墻壁接觸的分子間吸附力，他們研發的仿壁虎材料運用了相同原理，核心在于有方向的吸附力，也就是說這種材料在平時不粘，而當有切向力的時候就會牢牢吸住物體表面，整個過程幾乎不需要進行按壓。把兩塊這樣的材料組合成一個抓手，使用時看起來“只是輕輕接觸物體表面就能粘上去”。

目前，“壁虎抓手”原型機分為抓平面和抓曲面兩類。抓平面原型機可以抓取任意大小的平面，抓曲面原型機可以抓０．６至２．２米直徑的曲面。“真正應用在太空可以考慮使用尺寸可變化的抓手，或者根據具體應用要求來確定。”姜皓說。

研究人員在實驗室、零重力飛機和國際空間站里進行的測試表明，“壁虎抓手”原型機能抓取并操作重達３７０千克的目標物體，也能抓取并操作質量不到３００克的物體。輕的物體在零重力中很容易被推走，所以抓取小質量物體同樣有必要進行測試。

此前，曾有人提出一些其他方案，比如使用一張大網或者磁鐵，但這些方案都只停留在計劃和仿真階段。姜皓等人是最開始制作原型機并投入微重力環境中測試的團隊。現在，他們正在開展的一個研究課題是探索太空垃圾表面的腐蝕情況，確定腐蝕問題對吸附能力的影響。此外，他們還計劃在未來開展飛船艙外的實驗。

“我現在不能預言‘壁虎抓手’什么時候會真正投入應用，”姜皓說，“但是從這５年發展來看，我覺得投入應用不會太遠。在技術上我們還將引入觸覺傳感器和靜電吸附來輔助，更好地提升抓手的性能。”

 

 

科學家研制出“壁虎抓手”清理太空垃圾

圖文簡介

美國斯坦福大學研究人員２８日報告說，受壁虎吸附墻壁原理啟發，他們研制出一種能夠抓住太空漂浮物體的機械抓手，有望用來清理回收威脅日益增大的太空垃圾。