生物にヒントを得たロボットは飛行と潜水ができる

生物にヒントを得たロボットが、環境中の水を使って推進ガスを作り、水面からスタートする。このロボットはインペリアル・カレッジ・ロンドンの研究者によって開発された。サイエンス・ロボティクス』誌に掲載されたミルコ・コヴァック氏の研究チームによると、このロボットは発射後約26メートル飛ぶことができ、洪水や海洋汚染の監視など、危険で混乱した環境で水のサンプルを採取するために使用できる可能性があるという。

水から空中に移動できるロボットは、特定の状況では望ましい。しかし、その発射には多くのエネルギーが必要であり、これまでの小型ロボットでは実現が難しかった。今回、研究者たちは、燃焼室に0.2グラムの炭化カルシウム粉末を入れるだけで済むシステムを発明した。唯一の可動部分は、ロボットが設置されている環境（湖や海など）から水を汲み上げる小さなポンプである。

その後、水は反応室内で炭化カルシウム粉末と接触し、可燃性のアセチレンガスを発生させる。ガスが点火して膨張すると、推進ジェットとして水を押し出し、ロボットを水から「発射」し、最大26メートルの滑空飛行へと推進する。

「水から空気への移行はエネルギーを大量に消費するプロセスであり、簡単に飛ぶ必要のある小さな飛行物体で達成するのは困難です」と、インペリアル・カレッジ・ロンドンの「エアリアル・ロボティクス・ラボラトリー」とエンパの共同「ロボティクスの材料と技術センター」のディレクターであるミルコ・コヴァックは説明する。「ロボットが持ち運ばなければならない資材の量を減らすため、私たちは水に反応する化学物質を使用した。チャンバーが受動的に満たされ、周囲の水がピストンのように働くので、水と燃料を混合するポンプというたった1つの可動部品で完全な燃焼サイクルを作り出すことができる。「

研究チームは、実験室、湖、波水槽でロボットをテストし、かなり過酷な条件下でも水面から浮き上がることができることを示すことができた。同様のロボットが水面から浮き上がるには静かな条件が必要なことが多いが、このチームの再開発では体重の25倍に相当する力が発生する。

わずか160グラムの軽量ロボットは、水タンクに水を補給した後、数回「ホップ」することができる。これにより、余分な電力なしで水上に浮かび、数カ所でサンプルを採取することが可能になり、電気駆動のロボットと比較して、長距離で多くのエネルギーを節約することができる。