風(fēng)滾草原理無(wú)動(dòng)力變形裝置：Tumbleweed，用風(fēng)力滾動(dòng)播種，在沙漠散播綠意

風(fēng)滾草原理無(wú)動(dòng)力變形裝置：Tumbleweed，用風(fēng)力滾動(dòng)播種，在沙漠散播綠意

Tumbleweed 利用風(fēng)力發(fā)電及 GPS 定位，在沙漠中撒播種子增加綠意。

風(fēng)滾草

風(fēng)滾草,英文名Tumbleweed，又叫滾草。是戈壁的一種常見(jiàn)的植物，當(dāng)干旱來(lái)臨的時(shí)候，會(huì)從土里將根收起來(lái)，團(tuán)成一團(tuán)隨風(fēng)四處滾動(dòng)。在戈壁的公路兩旁，起風(fēng)的時(shí)候經(jīng)常可以看見(jiàn)它們?cè)陔S風(fēng)滾動(dòng)。
風(fēng)滾草是草原上特有的一種植物類型，包括豬毛菜、防風(fēng)、刺藜等10多種植物。每到深秋季節(jié)，它們就干枯了，靠近地面的莖部也變得很脆，風(fēng)一吹就很容易折斷，斷落的“圓球”就會(huì)在草原上隨風(fēng)滾動(dòng)起來(lái)。
植物學(xué)家經(jīng)過(guò)觀察研究，揭開(kāi)了其中的奧秘。原來(lái)，它們是在借助風(fēng)的力量傳播種子。植物學(xué)家發(fā)現(xiàn)，風(fēng)滾草的果實(shí)底部，藏著許多又小又輕的種子，而果實(shí)的開(kāi)口處長(zhǎng)滿密密的茸毛，使那些又輕又多的種子不可能一下子撒落。“圓球”在滾動(dòng)過(guò)程中，與地面不斷發(fā)生碰撞，果實(shí)的種子也不斷掉出幾粒來(lái)，一棵風(fēng)滾草就好比一架天然播種機(jī)，經(jīng)過(guò)滾動(dòng)，種子就散布在廣闊的草原上。

氣候暖化日漸嚴(yán)重，平均氣溫也緩緩爬升。加上人口增加、過(guò)度放牧及人為污染，全世界的沙漠面積也與日俱增，中國(guó)的騰格里沙漠尤甚，雖然在今年 5 月 Science 表示用新的觀察方式發(fā)現(xiàn)了從未發(fā)現(xiàn)過(guò)的樹(shù)林，但倘若全球暖化以當(dāng)今速度持續(xù)進(jìn)行，土地的荒漠程度將一發(fā)不可收拾。因此，科學(xué)家想方設(shè)法處理沙漠貧瘠環(huán)境帶來(lái)的影響，譬如從更深的地底汲取水份來(lái)滿足居民的用水需求。但最治標(biāo)的方式還是得反沙漠化，用植物一步步綠化沙漠。

Tumbleweed無(wú)動(dòng)力變形運(yùn)動(dòng)

但治標(biāo)說(shuō)來(lái)容易，沙漠中并非每個(gè)地區(qū)都能種植植物，如果有高綠化機(jī)率的地區(qū)位在沙漠中央或遠(yuǎn)離人類群居的地方，綠化就需要更高的人力和金錢成本。Tumbleweed 就是試圖解決這問(wèn)題的解方，Tumbleweed 英文是「風(fēng)滾草」，是西部牛仔電影決斗時(shí)一定會(huì)一陣安靜，隨風(fēng)滾過(guò)的那團(tuán)東西。Tumbleweed 以風(fēng)滾草為發(fā)想，是一顆看起來(lái)像電風(fēng)扇扇葉組合而成的圓球狀物體，內(nèi)建GPS，能遵循指令向目標(biāo)地依著風(fēng)力前進(jìn)，并在目標(biāo)地與行進(jìn)路途中撒下綠色種子，增加植物生長(zhǎng)的可能性。

但明明沒(méi)有電力提供，Tumbleweed 是如何聽(tīng)從指令前進(jìn)目標(biāo)地點(diǎn)？為了保持持續(xù)能量供應(yīng)，Tumbleweed 選擇使用在沙漠中更穩(wěn)定的風(fēng)力做為動(dòng)力來(lái)源，在幾乎沒(méi)有能源提供的沙漠里，每一分動(dòng)力都很珍貴。因此，它會(huì)隨著風(fēng)向改變形狀，在順風(fēng)時(shí)變成圓形降低風(fēng)阻努力前進(jìn)、逆風(fēng)則變成橢圓型增加風(fēng)阻原地不動(dòng)，用形狀改變來(lái)降低不需要的能源消耗。所以，Tumbleweed 在接收到位置命令之后，并不會(huì)立刻朝著目標(biāo)地不斷前進(jìn)，而是收集周遭風(fēng)力信息，再逐步隨風(fēng)前進(jìn)。

透過(guò)變換形狀決定前進(jìn)與否

圓形滾動(dòng)

變橢圓形、停止前進(jìn)

由于風(fēng)力不一，Tumbleweed 無(wú)法明確預(yù)知抵達(dá)時(shí)間，如此一來(lái)，Tumbleweed 更適合在沙漠中扮演「播種者」的角色。在行進(jìn)之余散發(fā)綠意，挽回可能造成生態(tài)浩劫的不斷沙漠化局面。但造成沙漠化的原因通常并非只有自然或人因那么簡(jiǎn)單，也許是放牧過(guò)盛、但也有可能是原本的水流上游被阻斷、或是風(fēng)帶移動(dòng)等原因，相較不斷研發(fā)新技術(shù)挽救沙漠化局面，也許喚醒人類的環(huán)保意識(shí)才是真正解決之道。