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MEDUSE ROBOTICHE

I ricercatori del Virginia Tech College of Engineering stanno mettendo a punto, in collaborazione con la U.S. Navy e altri tre istituti di ricerca universitari, un esercito di meduse robotiche che, nel volgere di qualche anno, potrebbe vagare per gli oceani di tutto il mondo raccogliendo dati utili alla scienza. Il progetto nasce dalla necessità di comprendere il meccanismo di propulsione delle meduse. Studiare questi animali nel minimo dettagli richiede tempo e pazienza, ma la creazione di un robot che ne simula i movimenti consente ai ricercatori di procedere per tentativi ed errori fino alla profonda comprensione del moto di questi affascinanti animali. “La Natura ha fatto un gran bel lavoro nel progettare i sistemi di propulsione, ma è un processo lento e noioso. Oggi, invece, lo stato della tecnologia ci consente di creare sistemi ad alte prestazioni nel giro di pochi mesi” spiega Shashank Priya, a capo del team di ricerca RoboJelly ha avuto inizio grazie allo U.S. Naval Undersea Warfare Center, che ha stanziato 5 milioni di dollari per la realizzazione di una medusa robotica in grado di spostarsi esattamente come l’animale che imita. Il Virginia Tech College è solo una delle quattro università che stanno collaborando alla realizzazione delle meduse robotiche, e si sta occupando della meccanica dei fluidi coinvolta nel movimento dei robot, e del loro sistema di controllo remoto. Il laboratorio della Virginia Tech consiste in una grande vasca piena d’acqua in cui vagano piccole meduse sintetiche, realizzate a partire da un polimero che simula la consistenza della pelle dell’animale. “Le meduse sono candidati ideali da imitare per via della loro abilità di consumare poca energia, dato che possiedono un ritmo metabolico basso rispetto alle altre specie marine, possono sopravvivere in diverse condizioni, e possiedono una forma adeguata a trasportare un carico” afferma Priya. “Vivono in tutte le principali aree oceaniche del mondo e sono capaci di sopportare una vasta gamma di temperature sia in acqua dolce che salata. La maggior parte delle specie vivono in acque costiere, ma alcune sono state trovate a 7.000 metri di profondità”. Le creature robotiche sono state progettate per operare utilizzando una sorgente di energia interna. Le meduse più piccole sono alimentate da idrogeno, mentre le più grandi sfrutteranno delle batterie a lunga durata inserite all’interno dell’ombrello. Attualmente si stanno sperimentando meduse robotiche di diverse dimensioni, dal palmo di una mano fino a quasi due metri di ampiezza. Uno dei prototipi è talmente grande da non poter essere testato nella cisterna del laboratorio, e deve essere trasportato in una piscina locale per osservarlo in movimento. Il movimento verticale di questi robot è assicurato tramite il classico sistema di compressione dell’ombrello (propulsione a getto), mentre il movimento orizzontale è strettamente legato alle correnti marine. Contrariamente alle meduse vere e proprie, in possesso di un sistema nervoso distribuito che le rende capaci di compiere azioni complesse, le meduse robotiche sono controllate da un’unità elettronica centralizzata all’interno dell’ombrello, e per ora non possono fare altro che continuare a muoversi o ottimizzare le loro risorse energetiche. Mancano ancora molti anni prima di poter vedere le prime meduse sintetiche vagare per i nostri mari, ma sia la scienza che la ricerca bellica ripongono molte speranze in questa nuova tecnologia. Le meduse robotiche potrebbero essere equipaggiate con sensori ambientali, tracker GPS, microtelecamere, sonar passivi, e chi più ne ha più ne metta. “Questi robot potrebbero studiare la vita acquatica, mappare le profondità degli oceani, monitorare le correnti oceaniche, la qualità dell’acqua, o anche l’attività degli squali” sostiene Alex Villanueva, membro del team di Priya. “La parte interessante della ricerca sulle meduse è che si tratta di una ricerca aperta. Nessuno ha mai fatto ricerca su veicoli a forma di medusa come abbiamo fatto noi. Questo ci permette di avere molta libertà e creatività nei nostri design, contrariamente alla noiosa operazione di ottimizzazione dei modelli già esistenti”.

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