Un nuovissimo drone per transizioni ultrarapide tra aria e acqua
Da Beihang University, Imperial College di Londra ed EMPA inedito robot aero-acquatico velocissimo e capace di... strappare passaggi
Un robot di recentissima costruzione è in grado di passare da drone subacqueo a veicolo aereo in meno di un secondo.
Il drone aria-acqua in questione è inoltre dotato di un disco di aspirazione ispirato al pesce Remora, che gli consente di… “fare l’autostop” su oggetti in movimento bagnati o asciutti, “strappando un passaggio” ad altri, per così dire, e riducendo in modo significativo il proprio consumo energetico.
È stato progettato per il monitoraggio biologico e ambientale negli ecosistemi marini, come ad esempio il rilevamento dell’inquinamento oceanico in mare aperto, così come hanno sottolineato gli scienziati della Beihang University, dell’Imperial College di Londra e dell’EMPA in un nuovo studio pubblicato sulla rivista specializzata “Science Robotics”.
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Drone aria-acqua: design dell’elica decisivo per il passaggio istantaneo gas-liquido
Il passaggio ultrarapido da drone subacqueo a veicolo aereo in meno di un secondo si basa su un nuovo design delle eliche, che rende la transizione tra i diversi mezzi più veloce rispetto alla maggior parte dei robot aero-acquatici precedenti.
Progettato da un team di scienziati provenienti da Cina, fra i quali il professor Lei Li, Regno Unito e Svizzera, il versatile robot e il suo disco adesivo bio-ispirato potrebbero essere adattati per la ricerca sulla sorveglianza aerea e acquatica in ambienti aperti.
È risaputo che un drone aria-acqua non vincolato può aiutare le spedizioni di ricerca e le indagini sulla fauna selvatica in ambienti ampi o remoti come il mare aperto, ma rimangono alcuni limiti.
Ad esempio, i droni non vincolati non sono la scelta migliore per le missioni più lunghe, perché non hanno fonti di alimentazione esterne cui ricorrere in caso di guasto della batteria.
Per ovviare a questa limitazione, gli scienziati hanno stampato in 3D un robot aero-acquatico “non vincolato” che riduce il consumo di energia grazie alla pratica “dell’… autostop”.
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Il venti per cento di energia in meno viaggiando con l’aiuto di balene e tartarughe
Il robot è dotato di una ventosa ispirata ai pesci Remora, una specie animale nota per i dischi adesivi che aiuta gli esemplari a salire su altre creature marine di proporzioni adeguate, come squali, balene, mante, tartarughe marine e via dicendo.
Il disco del robot telecomandato realizzato dal team di scienziati sino-anglo-svizzero può aderire a superfici bagnate e asciutte con texture diverse, anche su oggetti in movimento.
Nei test, il robot si è agganciato a un veicolo ospite che nuotava per ottenere immagini del fondale marino di paguri, capesante e alghe.
“Il nostro studio dimostra come sia possibile ispirarsi al meccanismo di adesione del Remora e combinarlo con i sistemi di robotica aerea per ottenere nuovi metodi di mobilità per la robotica”, afferma Mirko Kovac, che dirige sia il Centro Materiali e Tecnologia della Robotica dell’EMPA sia il Laboratorio di Robotica Aerea dell’Imperial College London.
Durante il processo, il robot “autostoppista” ha consumato quasi 20 volte meno energia di quanto avrebbe fatto utilizzando l’autopropulsione.
Grazie agli esperimenti all’aperto, il team ha potuto dimostrare che il robot è in grado di “fare l’autostop”, di registrare video durante le transizioni aria-acqua e di eseguire operazioni di recupero trasversali sia in acqua dolce che in acqua salata.
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L’organo-ventosa delle otto specie di Echeneidae ha una forza spaventosa
La Echeneidae è infatti una famiglia di otto specie di pesci di acqua salata noti come Remore, la cui peculiarità è quella di avere una sorta di ventosa sul dorso grazie alla quale si attaccano al ventre di altri animali marini di grandi dimensioni.
Gli esemplari adulti possono misurare fino a un metro di lunghezza e pesare fino a 2,5 kg.
L’organo-ventosa inizia a funzionare attorno ai sei mesi di vita ed ha una forza sproporzionata rispetto alla taglia dell’adulto, tanto che può sostenere un peso molto superiore a quello del pesce senza staccarsi né spostarsi.
Lo scopo evolutivo di questo organo non è ancora ben chiaro, anche perché, nonostante l’abitudine a “scroccare passaggi”, il pesce Remora non è un parassita e non vive degli avanzi dei pasti dell’ospite, anzi, è un cacciatore attivo.
Già nell’antichità si conosceva il comportamento del pesce Remora. Il nome della famiglia, Echeneidae, richiama il mito collegato: in greco “echein” significa “trattenere”, e “naos” sta per “nave”.
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