Robot bioinspirado que puede volar y bucear
October 11, 2019
Un dron como pez volador
Un robot bioinspirado utiliza agua del entorno para crear un gas propulsor y arrancar desde la superficie del agua. El robot ha sido desarrollado por investigadores del Imperial College de Londres. Puede volar unos 26 metros tras su lanzamiento y podría utilizarse para tomar muestras de agua en entornos peligrosos y confusos, como inundaciones o vigilancia de la contaminación marina, según informa el equipo de Mirko Kovac en la revista Science Robotics.
Los robots que pueden pasar del agua al aire son deseables en determinadas situaciones. El lanzamiento, sin embargo, requiere mucha energía, lo que hasta ahora ha sido difícil de conseguir con robots pequeños. Ahora los investigadores han inventado un sistema que sólo requiere 0,2 gramos de polvo de carburo de calcio en una cámara de combustión. La única pieza móvil es una pequeña bomba que extrae agua del entorno en el que se encuentra el robot, como un lago o el océano.
A continuación, el agua entra en contacto con el polvo de carburo cálcico en una cámara de reacción y produce gas acetileno inflamable. Al inflamarse y expandirse, el gas expulsa el agua en forma de chorro propulsor que "dispara" al robot fuera del agua y lo impulsa en un vuelo de planeo de hasta 26 metros.
"La transición del agua al aire es un proceso que requiere mucha energía y es difícil de conseguir con un objeto volador pequeño que tiene que ser fácil de volar", explica Mirko Kovac, director del "Laboratorio de Robótica Aérea" del Imperial College de Londres y del "Centro de Materiales y Tecnología de la Robótica" conjunto del Empa. "Utilizamos productos químicos reactivos al agua para reducir la cantidad de materiales que tenía que transportar el robot. Como la cámara se llena pasivamente y el agua del ambiente actúa como un pistón, podemos crear un ciclo de combustión completo con una sola pieza móvil, la bomba que mezcla el agua con el combustible. "
El equipo probó el robot en el laboratorio, en un lago y en un tanque de olas, y pudo demostrar que puede elevarse de la superficie del agua incluso en condiciones bastante duras. Mientras que los robots similares suelen necesitar condiciones tranquilas para elevarse del agua, el nuevo desarrollo del equipo crea una fuerza equivalente a 25 veces su peso. Por lo tanto, aumenta la probabilidad de que el robot pueda superar las olas y despegar realmente.
El robot de sólo 160 gramos de peso ligero puede "saltar" varias veces después de rellenar su depósito de agua. Esto podría permitirle flotar en el agua sin energía adicional y tomar muestras en varios lugares, ahorrando mucha energía en distancias más largas en comparación con un robot accionado eléctricamente.
El equipo está trabajando para construir robots novedosos con materiales avanzados y realizar pruebas de campo con robots en diversos entornos, como la vigilancia de arrecifes de coral y plataformas marinas.
"Este tipo de robots de baja potencia y sin conexión a la red podrían ser realmente útiles en entornos que suelen requerir mucho tiempo y recursos, incluso después de catástrofes como inundaciones o accidentes nucleares", añade Raphael Zufferey, autor principal del estudio.
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