Il piccolo robot pesce volante

Un robot pesce di ispirazione bio utilizza l'acqua dall'ambiente per creare un gas e lanciarsi dalla superficie dell'acqua.

Il robot, che può spostarsi per 26 metri nell'aria dopo il decollo, potrebbe essere utilizzato per raccogliere campioni di acqua in ambienti pericolosi e disordinati, come durante inondazioni o per il monitoraggio dell'inquinamento degli oceani. I robot che possono passare dall'acqua all'aria sono desiderabili in queste situazioni, ma il lancio richiede molta potenza, che è stato difficile da ottenere in piccoli robot.

Ora, i ricercatori dell'Imperial College di Londra hanno inventato un sistema che richiede solo 0,2 grammi di polvere di carburo di calcio in una camera di combustione. L'unica parte in movimento è una piccola pompa che porta acqua dall'ambiente in cui si trova il robot, come un lago o un oceano. I dettagli del robot sono stati pubblicati oggi su Science Robotics. (1)

Il ricercatore capo Mirko Kovac, (2) direttore del laboratorio di robotica aerea di Imperial, ha dichiarato: “la transizione acqua-aria è un processo ad alta intensità di potenza, che è difficile da realizzare su un veicolo volante su piccola scala il quale deve essere leggero per il volo. Abbiamo utilizzato prodotti chimici reattivi all'acqua per ridurre i materiali che il robot deve trasportare. Poiché la camera si riempie passivamente e l'acqua ambientale funge da pistone, possiamo creare un ciclo di combustione completo con una sola parte mobile, che è la pompa che mescola l'acqua con il carburante.”

Il team ha testato il robot in un laboratorio, in un lago ondoso simulato, dimostrando che può fuggire dalla superficie dell'acqua anche in condizioni relativamente difficili. Nonostante robot simili richiedono spesso condizioni di calma per saltare dall'acqua, l'invenzione della squadra genera una forza 25 volte il peso del robot, dandogli una maggiore possibilità di superare le onde.

Il robot, che pesa solo 160 grammi, può “saltare” più volte dopo aver riempito il serbatoio dell'acqua. Ciò potrebbe consentirgli di galleggiare sull'acqua e di prelevare campioni in più punti senza energia aggiuntiva, risparmiando energia su distanze più lunghe rispetto a un robot elettrico.

Il team sta ora lavorando con i Laboratori federali svizzeri per la scienza e la tecnologia dei materiali (Empa) con lo scopo di costruire nuovi veicoli utilizzando materiali avanzati e iniziare le prove sul campo del robot in una vasta gamma di ambienti, compreso il monitoraggio degli oceani intorno alle barriere coralline e piattaforme energetiche offshore.

Raphael Zufferey, (3) primo autore del documento, ha dichiarato: “Questo tipo di robot a bassa potenza e tether-free potrebbe essere davvero utile in ambienti che sono normalmente dispendiosi in termini di tempo e risorse, anche in aree che hanno subito inondazioni o incidenti nucleari.”

I test sono stati condotti nella Brahmal Vasudevan Multi-terrain Robotics Arena, fondata su un dono filantropico di Brahmal Vasudevan.

Riferimenti:

(1) Consecutive aquatic jump-gliding with water-reactive fuel

(2) Mirko Kovac

(3) Raphael Zufferey

Descrizione foto: il robot in azione. - Credit: Aerial Robotics Lab/Imperial College London.

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: 'Flying fish' robot can propel itself out of water and glide through the air