Questo brillante gioiello di un robot utilizza i movimenti fluidi di una vera carpa per navigare nell'acqua. Guarda altre foto di scienze verdi. Adrian Dennis/AFP/Getty Images Un vecchio pescatore e sua moglie vivono sulle rive di un mare inquinato. Ogni mattina, il pescatore dalla barba grigia cavalca sulle onde e getta la sua rete, tirando sempre meno pesci. Poi un giorno prende qualcosa di veramente risplendente:un grosso pesce d'oro scintillante, punteggiato di scaglie di zaffiro. Cosa potrebbe significare?
Potrebbe suonare un po' come "La storia del pescatore e del pesce" di Alexander Pushkin. " ma questo incontro fittizio potrebbe presto essere una possibilità. Solo che invece di offrire desideri in cambio della sua liberazione, questo pesce d'oro darà la caccia alle fonti di inquinamento degli oceani.
Sviluppato da scienziati dell'Università dell'Essex del Regno Unito, molti di questi $ 30, 000 pesci robotici si sono tuffati nelle acque al largo del porto di Gijon, nel nord della Spagna, nel 2012. Una volta lì, i bot hanno iniziato a fiutare e analizzare i segni di inquinamento nell'ambito del progetto di ricerca pluriennale SHOAL finanziato dalla Commissione Europea e coordinato dalla società di ingegneria BMT Group Ltd.
Esempi di questa tecnologia ittica hanno già testato le acque dell'Acquario di Londra, dove nuotavano con successo liberi dal controllo umano. Inoltre, non hanno attirato l'attenzione dei loro compagni di vasca predatori in carne e ossa.
Come $ 30, 000 pesci robotici è costituito interamente da parti meccaniche ed elettroniche, ovviamente non sarebbe stata la cena di squalo più soddisfacente - né la vecchia nella storia di Pushkin sarebbe stata in grado di farci molto in uno stufato. Il vero vantaggio sia per gli esseri umani che per i pesci è il potenziale del robot di fornire una comprensione in tempo reale dell'inquinamento degli oceani.
Allora perché tutto il lavoro per farlo sembrare un animale? In che modo i pesci bot riferiscono ai ricercatori, e perché gli squali non sono interessati a dare un morso?
Passa alla pagina successiva per scoprirlo.
Il pesce robotico di 1,5 metri dell'Università dell'Essex può viaggiare a una velocità di 2,25 miglia all'ora (3,62 chilometri all'ora). Immagine per gentile concessione di Jindong Liu, Università dell'Essex I pesci robotici di BMT Group hanno ricevuto molta attenzione a causa della loro missione ambientale, ma non puoi davvero ignorare il fatto che sembrano e nuotano così tanto come i pesci veri. Non lasciarti ingannare:questa non è solo una vetrina per i media. Il loro stesso design dipende da principi biomimetici.
La biomimetica svolge un ruolo in molti progetti di ingegneria all'avanguardia, ma dipende da una proposta piuttosto semplice:perché sprecare anni di laboratorio cercando di superare un ostacolo progettuale quando la natura lo ha già buttato fuori dal parco? Veramente, quale team umano di sviluppatori può competere con milioni di anni di evoluzione? Se vuoi volare, guarda gli uccelli. Se vuoi surriscaldare un liquido o scalare muri, studiare come gli organismi raggiungono questi fini. Abbastanza sicuro, se vuoi creare un ambiente efficiente dal punto di vista energetico, robot acquatico autonomo, non guardare oltre gli abitanti dell'oceano. (Leggi come funziona la biomimetica per saperne di più.)
L'efficienza era la chiave per gli sviluppatori perché ogni robot doveva non solo navigare da solo in un ambiente sottomarino, ma funzionano anche per ore con la durata della batteria. Sebbene i veicoli telecomandati (ROV) collegati si siano dimostrati preziosi per l'esplorazione subacquea, i loro design goffi sono tutt'altro che efficienti, spesso a seconda dei generatori di superficie e dei cordoni ombelicali. Fortunatamente per il team di designer dell'Università dell'Essex, l'efficienza energetica è una delle specialità della natura.
Impiegando la stessa meccanica di movimento della sua controparte organica, il pesce robotico è in grado di spremere otto ore di funzionamento dalla sua durata della batteria. Quando i livelli iniziano a scendere, il bot ritorna a un hub di ricarica centrale per riposarsi per il prossimo grande giorno di caccia all'inquinamento.
Ogni pesce robotico fiuta i problemi con una serie di minuscoli sensori chimici in grado di rilevare i contaminanti disciolti, così come quelli accumulati sulla superficie dell'acqua. Mentre fanno queste scoperte, i robot inviano continuamente tutti i dati all'hub centrale con trasmettitori e ricevitori WiFi ad ultrasuoni. I pesci possono anche tenersi in contatto tra loro usando questi gadget. Tutto questo si aggiunge a un'espansione, visualizzazione in tempo reale dell'inquinamento idrico di un'area, completo di analisi chimiche e indizi sulla sua origine.
Prima della distribuzione, gli scienziati volevano assicurarsi che il pesce robot non producesse rumore che potrebbe disturbare l'ambiente naturale. Sospettavano già che gli squali avrebbero evitato il pesce bot a causa dei loro campi elettromagnetici. Se le spie acquatiche hanno successo a Gijon, quindi gli scienziati sperano di espandere le loro operazioni in tutto il mondo.
Certo, questi pesci non sono gli unici robot nel mare. Nella pagina successiva, esamineremo alcune altre varietà di automi sottomarini che annusano l'inquinamento.
Un pesce robot nuota in una vasca al Mitsubishi Minatomirai Industrial Museum 30 luglio 2002, a Yokohama, Giappone. Junko Kimura/Getty Images Notizie/Getty Images Gli scienziati dell'Università dell'Essex non sono le uniche persone interessate alla creazione di biomimetici, vita marina meccanica. Come risulta, non sono nemmeno gli unici che cercano di scatenare questi robot sul problema dell'inquinamento idrico del mondo. In questa sezione, esamineremo alcuni degli altri pesci robot interessanti là fuori e vedremo cosa potrebbero avere da offrire al pianeta.
Pesce robot: La ricercatrice dell'Università di Washington Kristi Morgansen ha sviluppato tre robot nuotatori biomimetici e, sebbene non siano così snelli come quelli associati al progetto SHOAL, vantano una tecnologia simile. Comunicano tramite onde sonore subacquee, agire in modo autonomo e utilizzare una serie di sensori per monitorare l'ambiente circostante. Mentre i robofish devono emergere ogni 20 minuti per caricare le informazioni raccolte via satellite, le macchine, secondo quanto riferito, potrebbe funzionare fino a sei mesi alla volta con una singola carica della batteria [fonte:Bland]. Morgansen ha discusso di distribuire il pesce nel Puget Sound di Washington per tracciare le balene e misurare l'inquinamento.
Il calamaro robotico: I ricercatori dell'Università giapponese di Osaka hanno costruito un calamaro robot. Come il nome suggerisce, questo prototipo meccanico utilizza pannelli di gomma ondulati su ciascun lato del telaio per manovrare nell'acqua. Più, il suo corpo piatto gli permetterà di entrare in alcuni degli angoli e delle fessure più strette dell'oceano. Sebbene il bot non sia ancora abbastanza avanti per avere ruoli specifici assegnati ad esso, i progettisti sperano di usarlo per monitorare le condizioni subacquee e scovare le risorse.
Roboctopus: Ricercatori dalla Grecia, Italia, Israele, Svizzera, La Turchia e il Regno Unito intendono costruire un robot con un tocco delicato:la morbida carezza di tentacoli meccanici, per essere precisi. Ciascuno dei tentacoli del Roboctopus conterrà quattro corde, ciascuno contenente polimeri elettroattivi che si contraggono quando colpiti da un campo elettrico, facendo flettere il tentacolo in un modo o nell'altro. Il robot potrebbe utilizzare questi arti per attraversare delicati ambienti del fondale oceanico senza interrompere o danneggiare l'ambiente circostante. Queste caratteristiche possono consentire agli scienziati di studiare meglio gli effetti dell'inquinamento sugli ambienti della barriera corallina.
Questi non sono gli unici progetti di robot biomimetici basati sulla vita marina. Altri scienziati e gruppi di ricerca hanno guardato agli squali, tartarughe marine, lamprede e varie specie di pesci per l'ispirazione. Se tutto lo sniffing dell'inquinamento non ci aiuta a proteggere il nostro ambiente, allora almeno possiamo aspettarci un giorno in cui le cose meccanizzate naufragheranno e si intrecceranno attraverso un mare altrimenti senza vita.
Esplora i link nella pagina successiva per saperne di più sulla robotica e sull'ambiente.
Fonti
