Descoperiți roboți care merg pe apă datorită secretului insectelor

Rhagovelia, o insectă semi-acvatică, are apendice în formă de evantai la vârfurile picioarelor din mijloc, care se deschid și se închid pasiv în funcție de mișcarea apei de dedesubt. Acesta este motivul pentru care alunecă fără efort pe suprafața apei.

Biologul Victor Ortega-Jimenez de la Universitatea din California, Berkeley (SUA), este fascinat de modul în care aceste insecte minuscule pot accelera, pot face viraje rapide și pot face alte manevre, aproape ca și cum ar zbura pe suprafața unui lichid.

Rhagobot a fost inspirat de structurile găsite pe picioarele gândacului de apă Rhagovelia (Sursa: Arstechnica)

„Elicea Rhagovelia servește drept model inspirațional pentru dezvoltarea de elice artificiale auto-modificabile, oferind informații despre forma și funcția lor biologică”, a spus el într-un studiu recent publicat în revista Science.

„Astfel de configurații rămân în mare parte neexplorate în cazul roboților semi-acvatici”, spune biologul Victor Ortega-Jimenez.

Lui Ortega-Jimenez i-au trebuit cinci ani pentru a descoperi cum se mișcă insecta. Deși se credea că picioarele în formă de evantai ale Rhagoveliei se transformau prin forța musculară, el a descoperit că anexele se adaptează automat la tensiunea superficială și la forțele elastice de sub ele, deschizându-se și închizându-se pasiv cu o viteză de zece ori mai mare decât cea a unei clipiri. Se extind instantaneu la contactul cu apa și își schimbă forma în funcție de curent.

Rhagobot este versiunea lui Ortega-Jimenez a acestei insecte de înaltă tehnologie. După ce a studiat cu atenție structura și funcția picioarelor și elicelor Rhagoveliei, el și echipa sa au creat versiuni artificiale care sunt, de asemenea, concepute pentru a se transforma atunci când sunt expuse la apă.

Imagine în mișcare cu Rhagobot pe apă

Acestea sunt atașate la partea mediană a picioarelor Rhagobotului. La fel ca inspirația lor, elicele se extind instantaneu atunci când sunt scufundate în apă și se închid atunci când sunt expuse. Nu este necesară o sursă suplimentară de energie, deoarece transformarea elicei este determinată de mișcarea și viteza apei.

Echipa a vrut să vadă dacă ventilatoarele lor artificiale i-ar oferi lui Rhagobot un avantaj. Au construit un robot de înlocuire, modelat după o altă specie de pasor acvatic care se putea propulsa folosind tensiunea superficială, și l-au pus împotriva lui Rhagobot.

Ambele sunt alimentate de aceeași cantitate de energie, dar Rhagobot poate călători mai departe și poate face viraje bruște mai repede decât adversarul său datorită ventilatoarelor sale.

„Impulsul generat de ventilator crește viteza de deplasare și permite o frânare rapidă”, spune Ortega-Jimenez.

În același timp, el a adăugat: „Capacitatea ventilatorului de a se prăbuși reduce semnificativ și energia necesară robotului pentru a-și ridica picioarele din apă.”

În viitor, Rhagoboții ar putea traversa apele agitate pentru a deveni parte a unui sistem de monitorizare a mediului, iar cercetătorii sunt încântați de potențialul ca roiurile acestor roboți să asiste la misiunile de căutare și salvare în timpul furtunilor și inundațiilor, deși adăugarea greutății senzorilor și a energiei ar fi o provocare semnificativă.

Ar putea chiar explora locuri dincolo de Pământ. Dacă Rhagovelia dovedește ceva, este că până și cele mai mici creaturi pot face pași mari, pe apă sau oriunde altundeva.

Minh Hoan

Sursă: https://vtcnews.vn/kham-pha-robot-di-tren-nuoc-nho-bi-mat-cua-con-trung-ar960912.html