Ομάδα ερευνητών ανέπτυξε έναν νέο τύπο μαλακού ρομπότ που έχει σχεδιαστεί για να μπορεί να αντιμετωπίσει τις πιέσεις στον βυθό του ωκεανού. Εμπνεόμενοι από το ψάρι τύπου snailfish, που ονομάζεται «Pseudoliparis swirei» και το οποίο κολυμπά στον πυθμένα της Τάφρου των Μαριανών (Mariana Trench) σε βάθος άνω των 8.000 μέτρων, οι ερευνητές κατασκεύασαν ένα ρομπότ που μπορεί να αντέξει σε ακραίες πιέσεις του βυθού.
Η ομάδα εκτιμά ότι ένα μαλακό ρομπότ θα μπορούσε να είναι πιο ευέλικτο και αξιόπιστο στο βάθος του ωκεανού από άλλα μηχανήματα που απαιτούν συστήματα αντιστάθμισης πίεσης. Πράγματι, το συγκεκριμένο ρομπότ κατάφερε να φτάσει στην Τάφρο των Μαριανών, το βαθύτερο μέρος του ωκεανού.
Τα συμβατικά υποβρύχια οχήματα διαθέτουν στεγανά περιβλήματα από μεταλλικά υλικά για να αντέχουν στις υψηλές πιέσεις του βαθιού ωκεανού. Στο ρομπότ της ομάδας του Guorui Li από το Πανεπιστήμιο Zhejiang στην Κίνα, τα ευαίσθητα ηλεκτρονικά εξαρτήματα είναι επενδυμένα με μαλακή σιλικόνη κι έτσι δεν χρειάζεται τα περιβλήματα να είναι ανθεκτικά στην πίεση.
Το πεδίο της μαλακής ρομποτικής εμπνέεται σε μεγάλο βαθμό από ζωντανούς οργανισμούς και περιλαμβάνει την κατασκευή ρομπότ από εύκαμπτα υλικά. Συχνά χρησιμοποιούνται πολυμερή όπως η σιλικόνη, καθώς και άλλα υλικά όπως υφάσματα. Τα μαλακά ρομπότ είναι εγγενώς ασφαλέστερα από τα συμβατικά άκαμπτα στις αλληλεπιδράσεις με τον άνθρωπο και αυτή η ευκαμψία τους τους δίνει πολλές δυνατότητες. Τα θαλάσσια είδη όπως το καλαμάρι και το χταπόδι ήταν μια από τις αρχικές εμπνεύσεις για την έρευνα της μαλακής ρομποτικής.
Το ρομπότ, το οποίο μοιάζει με ψάρι, μπορεί και κουνάει τα πτερύγια του, τα οποία συνδέονται με τους «μύες» που βρίσκονται στο σώμα του. Οι μύες αυτοί είναι κατασκευασμένοι από μαλακό υλικό το οποίο μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική, που σημαίνει ότι όταν το ηλεκτρικό ρεύμα της μπαταρίας του ρομπότ φτάνει στους μύες, αυτοί συστέλλονται. Μικροσκοπικές στερεές δομές συνδέουν μηχανικά τους συστέλλοντες μύες στα πτερύγια, με αποτέλεσμα αυτά να κουνιούνται.
Ο Li και οι συνεργάτες του έπρεπε να βρουν έναν τρόπο να προστατεύσουν τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα του ρομπότ από τις υψηλές πιέσεις. Εμπνεόμενοι από τα οστά στο κρανίο συγκεκριμένου ψαριού (Pseudoliparis swirei), η ομάδα τοποθέτησε τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα σε απόσταση μεταξύ τους, αντί να τα συσκευάσει μαζί όπως γίνεται συνήθως στις ηλεκτρονικές συσκευές. Εργαστηριακές δοκιμές και προσομοιώσεις έδειξαν ότι αυτή η διάταξη μειώνει την τάση στις διεπαφές των εξαρτημάτων. Τα ηλεκτρονικά στη συνέχεια καλύφθηκαν με σιλικόνη για να τοποθετηθούν στο ρομπότ. Αυτή η προσέγγιση είναι πιο πρακτική και φθηνότερη από άλλες μεθόδους προστασίας των ηλεκτρονικών συσκευών βαθέων υδάτων.
Ο Li και η ομάδα του έλεγξαν αρχικά την ικανότητα του ρομπότ να κολυμπά, μέσα σε ένα θάλαμο υπό πίεση στο εργαστήριο. Το ρομπότ κατάφερε να κολυμπήσει γύρω από έναν στύλο στον οποίο ήταν δεμένο. Στη συνέχεια κολύμπησε σε μια λίμνη βάθους 70 μέτρων με ταχύτητα 3,16 εκατοστά ανά δευτερόλεπτο και στη συνέχεια στη Θάλασσα της Νότιας Κίνας σε βάθος περίπου 3.200 μέτρων, όπου έπιασε ταχύτητα 5,19 εκ. ανά δευτερόλεπτο.
Ωστόσο, απαιτείται περεταίρω έρευνα και ανάπτυξη πριν αυτά τα ρομπότ να χρησιμοποιηθούν ευρέως στον βυθό των ωκεανών. Το μηχάνημα του Li είναι πιο αργό από άλλα υποβρύχια ρομπότ και θα μπορούσε εύκολα να παρασυρθεί από υποβρύχια ρεύματα. Παρόλα αυτά, η προσέγγιση αυτή θέτει τα θεμέλια για τις μελλοντικές γενιές ανθεκτικών και αξιόπιστων ρομπότ βαθέων υδάτων.
Μακροπρόθεσμα, τα μαλακά ρομπότ θα μπορούν να κολυμπούν με ασφάλεια σε κοραλλιογενείς υφάλους ή υποβρύχιες σπηλιές, για να συλλέξουν ευαίσθητα δείγματα χωρίς να τα καταστρέψουν. Σμήνη υποβρύχιων μαλακών ρομπότ που θα έχουν την ικανότητα να κολυμπούν στον βυθό, να αγκιστρώνονται σε συγκεκριμένες κατασκευές ή να φτάνουν σε δύσκολες περιοχές, θα μπορούσαν να συμβάλουν στην ανάπτυξη τεχνολογιών για διάφορες άλλες εφαρμογές. Αυτές θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν την παρακολούθηση του ωκεανού, τον καθαρισμό και την πρόληψη της θαλάσσιας ρύπανσης ή τη διατήρηση της θαλάσσιας βιοποικιλότητας.
ΠΗΓΗ: Nature
Κάνε like στη σελίδα μας στο Facebook
Ακολούθησε μας στο Twitter
Κάνε εγγραφή στο κανάλι μας στο Youtube
– Αναφέρεται ως πηγή το ertnews.gr στο σημείο όπου γίνεται η αναφορά.
– Στο τέλος του άρθρου ως Πηγή
– Σε ένα από τα δύο σημεία να υπάρχει ενεργός σύνδεσμος