Ανακαλύψτε ρομπότ που περπατούν στο νερό χάρη στο μυστικό των εντόμων

Τα Rhagovelia, ένα ημι-υδρόβιο έντομο, έχουν βενταλοειδή εξαρτήματα στις άκρες των μεσαίων ποδιών τους, τα οποία ανοίγουν και κλείνουν παθητικά ανάλογα με την κίνηση του νερού από κάτω. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο γλιστρούν αβίαστα στην επιφάνεια του νερού.

Ο βιολόγος Βίκτορ Ορτέγκα-Χιμένες του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϋ, γοητεύεται από το πώς αυτά τα μικροσκοπικά έντομα μπορούν να επιταχύνουν, να κάνουν γρήγορες στροφές και άλλους ελιγμούς, σχεδόν σαν να πετάνε στην επιφάνεια ενός υγρού.

Το Rhagobot εμπνεύστηκε από δομές που βρέθηκαν στα πόδια του σκαθαριού του νερού Rhagovelia (Πηγή: Arstechnica)

«Η προπέλα του Rhagovelia χρησιμεύει ως εμπνευστικό πρότυπο για την ανάπτυξη αυτομορφούμενων τεχνητών προπελών, παρέχοντας πληροφορίες για το σχήμα και τη βιολογική τους λειτουργία», ανέφερε σε πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science.

«Τέτοιες διαμορφώσεις παραμένουν σε μεγάλο βαθμό ανεξερεύνητες σε ημι-υδρόβια ρομπότ», λέει ο βιολόγος Βίκτορ Ορτέγκα-Χιμένες.

Ο Ορτέγκα-Χιμένες χρειάστηκαν πέντε χρόνια για να καταλάβει πώς κινείται το έντομο. Ενώ πιστευόταν ότι τα πόδια-βεντάλια του Ραγκοβέλια μεταμορφώνονταν μέσω της μυϊκής δύναμης, ανακάλυψε ότι τα εξαρτήματα προσαρμόζονται αυτόματα στην επιφανειακή τάση και τις ελαστικές δυνάμεις από κάτω τους, ανοίγοντας και κλείνοντας παθητικά με δέκα φορές την ταχύτητα που ανοιγοκλείνει το μάτι. Διαστέλλονται αμέσως μόλις έρθουν σε επαφή με το νερό και αλλάζουν σχήμα ανάλογα με το ρεύμα.

Το Rhagobot είναι η εκδοχή αυτού του εντόμου υψηλής τεχνολογίας του Ortega-Jimenez. Αφού μελέτησε προσεκτικά τη δομή και τη λειτουργία των ποδιών και των ελίκων του Rhagovelia, αυτός και η ομάδα του δημιούργησαν τεχνητές εκδοχές που έχουν επίσης σχεδιαστεί για να μεταμορφώνονται όταν εκτίθενται σε νερό.

Κινούμενη εικόνα του Rhagobot στο νερό

Είναι προσαρτημένα στα μέσα πόδια του Rhagobot. Όπως και η έμπνευσή τους, οι λεπίδες εκτείνονται αμέσως όταν βυθίζονται στο νερό και κλείνουν όταν προεξέχουν. Δεν απαιτείται πρόσθετη πηγή ενέργειας, καθώς το σχήμα της λεπίδας καθορίζεται από την κίνηση και την ταχύτητα του νερού.

Η ομάδα ήθελε να δει αν οι τεχνητοί ανεμιστήρες τους θα έδιναν πλεονέκτημα στον Rhagobot. Κατασκεύασαν ένα ρομπότ αντικατάστασης, βασισμένο σε ένα άλλο είδος νεροβαγιού που μπορούσε να κινείται χρησιμοποιώντας επιφανειακή τάση, και το έφεραν αντιμέτωπο με τον Rhagobot.

Και τα δύο τροφοδοτούνται από την ίδια ποσότητα ενέργειας, αλλά ο Rhagobot μπορεί να ταξιδέψει πιο μακριά και να κάνει απότομες στροφές πιο γρήγορα από τον αντίπαλό του χάρη στους ανεμιστήρες του.

«Η ώθηση που παράγεται από τον ανεμιστήρα αυξάνει την ταχύτητα κίνησης προς τα εμπρός και επιτρέπει γρήγορο φρενάρισμα», λέει ο Ortega-Jimenez.

Ταυτόχρονα, πρόσθεσε: «Η ικανότητα του ανεμιστήρα να μαζεύεται μειώνει επίσης σημαντικά την ενέργεια που χρειάζεται το ρομπότ για να σηκώσει τα πόδια του από το νερό».

Στο μέλλον, τα Rhagobots θα μπορούσαν να διασχίζουν ταραγμένα νερά για να γίνουν μέρος ενός συστήματος παρακολούθησης του περιβάλλοντος, και οι ερευνητές είναι ενθουσιασμένοι με τη δυνατότητα σμήνη αυτών των ρομπότ να βοηθούν σε αποστολές έρευνας και διάσωσης κατά τη διάρκεια καταιγίδων και πλημμυρών, αν και η προσθήκη βάρους αισθητήρων και ισχύος θα αποτελούσε σημαντική πρόκληση.

Θα μπορούσε ακόμη και να εξερευνήσει μέρη πέρα από τη Γη. Αν η Ραγοβελία αποδεικνύει κάτι, είναι ότι ακόμη και τα μικρότερα πλάσματα μπορούν να κάνουν μεγάλα βήματα, στο νερό ή οπουδήποτε αλλού.

Μιν Χόαν

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