Ein von der Natur inspirierter Roboter verwendet das Wasser, in dem er schwimmt, um einen Treibstoff herzustellen und sich selbst in die Flucht zu schlagen.
Der Hybridroboter, der in der Lage ist, nach dem Abheben „Sprünge“ von 26 Metern aus dem Wasser zu machen, kann verwendet werden, um Wasserproben in verschmutzten Umgebungen zu sammeln oder die Auswirkungen einer Überschwemmung zu verstehen.
Das Gerät, das vom schwebenden in den fliegenden Modus umschalten kann, ist in diesen Situationen ideal, benötigt jedoch normalerweise zu viel Energie, die für kleine Systeme schwer zu beschaffen ist.
Heute haben Forscher vom Imperial College London ein System erfunden, das nur 0.2 Gramm benötigt Calciumcarbid. Das einzige bewegliche Teil des ganzen Roboters ist eine kleine Pumpe, die das Wasser absaugt und in eine Brennkammer leitet.
Wasser und Calciumcarbid verbinden sich somit in der Brennkammer und erzeugen ein brennbares Acetylengas. Die Ausdehnung dieses Gases „schießt“ den Roboter wie einen Jet aus dem Wasser.
Die Details der Forschung wurden in Science Robotics veröffentlicht.
Der Dr. Mirko Kovac, Direktor des Aerial Robotics Laboratory am Imperial College und Forschungsleiter, sagt: „Der Übergang von Wasser zu Luft ist ein intensiver Prozess, der in kleinem Maßstab für Flugzeuge, die unbedingt leicht sein müssen, schwer zu erreichen ist. Wir haben dafür chemische Elemente verwendet mit Wasser reagieren, um die Ausrüstung (und das Gewicht) des Flugzeugs zu reduzieren. Das Wasser selbst wirkt wie ein Kolben, und wir haben einen vollständigen Verbrennungszyklus mit nur einem beweglichen Teil geschaffen. "
Die Tests
Das Team testete den Hybridroboter im Labor, in einem See und in einem Wellenbecken und beobachtete, wie die Reaktion und der Flug auch unter extremen Bedingungen ablaufen, wobei die Beanspruchungen sogar 25-mal stärker sind als das Gesamtgewicht des Geräts (160 Gramm).
Bevor Sie Ihren Wassertank wieder auffüllen Roboter kann den 26 Meter langen „Miniflug“ mehrmals wiederholen. Eine Möglichkeit, relativ lange Strecken ohne Strom und ohne den Energieaufwand viel komplexerer Lösungen zurückzulegen.
Das Team arbeitet mit den Eidgenössischen Laboratorien für Technologie und Materialwissenschaften (EMPA) zusammen, um neue Fahrzeuge nach dem gleichen Prinzip zu bauen und mit verschiedenen Materialien und Szenarien (wie Ozeanölplattformen oder Korallenriffen) zu experimentieren.
Raphael Zufferey, Co-Autor der Studie, sagt: „Diese Art von schnurlosen Robotern kann in schwer zu überwachenden Umgebungen wirklich nützlich sein.“
Dies ist ein Job für einen Fisch mit Flügeln!
Wissenschaftliche Referenzen:
- R. Zufferey, A. Ortega Ancel, A. Farinha, R. Siddall, SF Armanini, M. Nasr, RV Brahmal, G. Kennedy und M. Kovac. Aufeinanderfolgendes Wasserspringen mit wasserreaktivem Kraftstoff. Wissenschaft Robotics, 2019 DOI: 10.1126 / scirobotics.aax7330
