I migliori corridori umani sono specializzati, alcuni si dedicano alla copertura di distanze ultra lunghe mentre altri si concentrano sulla velocità della luce nel giro di pochi metri.

In mare aperto, anche se, il tonno può fare entrambe le cose, come nuotatori altamente efficienti, sono in grado di migrare per migliaia di miglia attraverso il Pacifico dalla California al Giappone, ma quando minacciato o a caccia, sono anche tra i pesci più veloci nell'acqua, in grado di raggiungere velocità di quasi 50 miglia orarie.

Ma per gli scienziati, come George Lauder, che sperano di capire meglio come si muovono i pesci sviluppando robot per modellare la loro "andatura" subacquea, " Quella flessibilità è stata esasperantemente difficile da catturare fino ad ora.

Il Professore di Ittiologia Henry Bryant Bigelow, Lauder e un team di ricercatori dell'Università della Virginia hanno sviluppato "Tunabot, " il primo tonno robotico in grado di imitare con precisione sia lo stile di nuoto altamente efficiente dei tonni che la loro alta velocità. Il robot è descritto in un articolo pubblicato su Robotica scientifica .

"Le persone hanno escogitato alcuni modi complicati per costruire robot pesce. Alcuni possono muoversi abbastanza velocemente, ma richiedono grandi quantità di energia, " Ha spiegato Lauder. "Volevamo creare qualcosa che potesse approssimare le richieste di energia del pesce e muoversi in modo efficiente su una gamma di velocità.

"È come una Porsche che attraversa il traffico di Cambridge, " Ha detto Lauder. "Non sta andando a 100 miglia all'ora, ma può andare in pista ed esibirsi ad alto livello. I tonni sono fondamentalmente come le Porsche, sono pesci ad alte prestazioni che hanno la capacità di muoversi in modo relativamente lento ed efficiente, ma sono felici di aumentarlo."

La sfida, Lauder ha detto, era nella progettazione di un meccanismo che potesse convertire in modo efficiente la rotazione di un motore nello sbattere da lato a lato di una coda di pesce, e la soluzione si è rivelata sorprendentemente semplice.

"Un team guidato da Hilary Bart-Smith, professore presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale dell'UVA Engineering, lo ha fatto attaccando un albero piegato al motore, " Ha detto Lauder. "Quindi è estremamente semplice, e si è rivelato molto efficace e molto efficiente dal punto di vista energetico. Il tutto costa solo circa $ 100."

E con i test eseguiti nel laboratorio di Lauder, il team UVA è stato in grado di dimostrare che le prestazioni e il consumo energetico del robot sono simili a quelli dei pesci vivi.

Infatti, Lauder ha detto, Tunabot era così efficiente dal punto di vista energetico che, con la sola alimentazione fornita da una batteria iPhone, poteva nuotare fino a circa 5 miglia e mezzo. Lo stesso robot, anche se, era anche capace di movimenti molto rapidi, sbattendo la coda fino a 15 volte al secondo.

"Puoi pensarlo come miglia per gallone, essenzialmente, " Ha detto Lauder. "Vogliamo qualcosa che sia simile a un pesce nelle prestazioni in modo da poter capire come funziona la coda di un tonno, così possiamo visualizzare il flusso sopra la coda, ed è difficile da fare in un tonno vivo."

Questo non vuol dire che il team non abbia paragonato Tunabot ai suoi cugini biologici.

"Abbiamo confrontato quantitativamente questi dati con i dati del tonno pinna gialla vivo, " ha spiegato Lauder. "C'è un gruppo nel Rhode Island che sta allevando tonno pinna gialla, e siamo stati in grado di andare lì e confrontare il robot con un tonno lungo 2 metri. è insolito, per un articolo sulla robotica per avere dati biologici di qualità per confronti precisi."

In definitiva, Lauder ha detto, la speranza è che il Tunabot aiuti a far luce sulla biomeccanica di come nuotano i pesci nell'oceano aperto." Questo è sempre stato uno degli obiettivi del progetto, " ha detto. "Ci sono un certo numero di robot pesce che sono stati progettati per una varietà di scopi, ma... è stato difficile sviluppare robot che in qualche modo si avvicinassero alle prestazioni dei pesci d'oceano aperto. L'idea di esplorare questo spazio di prestazioni ad alta velocità, che non era stato fatto prima, e questo è il nostro contributo maggiore".

Questa storia è pubblicata per gentile concessione della Harvard Gazette, Il giornale ufficiale dell'Università di Harvard. Per ulteriori notizie universitarie, visita Harvard.edu.