最近，Festo 在汉诺威工业博览会上展示了多项进展。然而，受生物学启发或利用生物学的创新引起了我们的注意：微型蜂群无人机和用于氢气处理的细菌。
仿生蜂群——能干的蜜蜂
如果您认为工业自动化的世界已经不能再酷了，那就来看看 Festo 最新的有翼发明吧。BionicBee 是最小的、也是第一个能够群居的自主飞行物体。
这款微型无人机长度仅为 22 毫米，重量约为 34 克，翼展为 24 毫米，支持 15 至 20 Hz 的翼拍频率。
BionicBee 的开发人员使用生成设计，根据一组参数和设计原则制定最合适的结构。BionicBee 的设计旨在最大限度地减少材料浪费，并使用轻质框架实现最佳的空中机动性。
蜜蜂群可以使用采用超宽带 (UWB) 技术的室内定位系统自主行动。该系统由八个 UWB 锚点组成，它们策略性地排列在两个层面上，单个蜜蜂可以精确测量时间并确定它们在区域内的位置。
Festo 的仿生学习网络使用超宽带来支持 BionicBee 蜂群。图片由Festo提供
蜜蜂在中央计算机的指挥下遵循预定的飞行模式，因此需要精确的时间和空间管理以避免碰撞。试飞后，每只蜜蜂都会自动校准，以优化其飞行参数并考虑制造差异。尽管蜜蜂之间存在个体差异，但该程序会考虑硬件变化，以确保对整个蜂群进行持续的集中监督。
细菌使氢气的储存和运输更加安全
此外，Festo 还开发了一种低风险、节能的储氢解决方案，该解决方案专注于借助特定种类的细菌（基伍嗜热厌氧杆菌）将氢转化为甲酸。该过程使用一种称为“仿生氢电池”的端到端自动化生物技术系统。氢气的储存和运输通常涉及约 150 至 700 bar 压力下的高压缩以及极高或极低的温度，而甲酸可以轻松储存和运输。
下面的 Festo 展品提供了一个小规模的演示，展示了如何在循环经济中应用这一技术。BionicHydrogenBattery 工艺在约 65°C 的低温和 1.5 巴的压力下运行。
演示将氢气转化为甲酸并再转化为氢气的封闭系统。图片由Festo提供
在上图中，演示中的七个流程步骤如下：
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生物反应器繁殖细菌。
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通过电解水产生氢气。
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细菌将二氧化碳（CO 2）和氢气（H 2）转化为甲酸（CH₂O₂）。
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将酸提取到容器中。
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酸被运输。
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细菌将甲酸分解成其成分：H2和CO2。
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燃料电池利用氢气产生电能。
氢气作为一种灵活的化学成分和可再生能源在制造业中的应用正在不断增长。氢气可用作氢燃料电池的燃料，用于运行机器和设备，减少碳排放，还可用作供暖燃料，取代化石燃料。
此外，氢气对制造业的许多化学工艺至关重要，包括甲醇和氨合成。它在金属热处理和 3D 打印等增材制造技术中的应用进一步凸显了其在当代工业应用中的重要性。氢气还为使用零星可再生能源的工厂提供了储能选择。
Festo 展望未来
Festo 继续投资生物反应器技术，以抑制其他藻类和细菌（例如小球藻和大肠杆菌）的生长。他们还在为生物反应器和组件开发定制的系统解决方案，包括用于气动阀门控制的最新VTUX 阀岛。
为了帮助工人做好工业生物化工作的准备，Festo 正与斯图加特地区工商会合作提供专业培训。他们推出了一项新的气候保护和可持续发展资格认证，其中包括一个关于生物转化自动化的模块。该课程面向商业和工业技术培训生。Festo 还正在开发一种模块化学习方法，向潜在的生物机电一体化工程师传授技术技能和基础知识。