Flyvende fiskerobot kan drive sig selv op af vandet og glide gennem luften

En bio-inspireret bot bruger vand fra miljøet til at skabe en gas og lancere sig selv fra vandoverfladen.

Robotten, som kan rejse 26 meter gennem luften efter start, kunne bruges til at indsamle vandprøver i farlige og rodede miljøer, under oversvømmelser eller ved overvågning af havforurening.

Robotter, der kan overgå fra vand til luft, er ønskelige i disse situationer, men lanceringen kræver meget kraft, hvilket har været svært at opnå i små robotter.

Nu, forskere ved Imperial College London har opfundet et system, der kun kræver 0,2 gram calciumcarbidpulver i et forbrændingskammer. Den eneste bevægelige del er en lille pumpe, der bringer vand ind fra det miljø, robotten sidder i, såsom en sø eller et hav.

Vandet og calciumcarbidpulveret kombineres derefter i et reaktionskammer, producerer en brændbar acetylengas. Når gassen antændes og udvider sig, det skubber vandet ud som en stråle, som driver robotten fri af vandet og ind i et glid på op til 26 meter.

Detaljerne om robotten offentliggøres i dag i Videnskab robotik .

Ledende forsker Dr. Mirko Kovac, Direktør for Aerial Robotics Laboratory på Imperial, sagde:"Vand-til-luft-overgang er en strømintensiv proces, hvilket er svært at opnå på et lille flyvende køretøj, der skal være let til flyvning.

"Vi har brugt vandreaktive kemikalier til at reducere de materialer, robotten skal bære. Da kammeret fyldes passivt, og miljøvandet fungerer som et stempel, vi kan skabe en fuld forbrændingscyklus med kun en bevægelig del, som er pumpen, der blander vandet med brændstoffet."

Holdet testede robotten i et laboratorium, i en sø, og i en bølgetank, viser, at den kan undslippe vandoverfladen selv under relativt barske forhold. Mens lignende robotter ofte kræver rolige forhold for at springe fra vandet, holdets opfindelse genererer en kraft 25 gange robotens vægt, giver det en større chance for at overvinde bølgerne.

Robotten, som kun vejer 160 gram, kan 'hoppe' flere gange efter genopfyldning af sin vandtank. Dette kunne gøre det muligt for den at flyde på vandet og tage prøver på flere punkter uden yderligere strøm, sparer energi over længere afstande sammenlignet med en elektrisk drevet robot.

Holdet arbejder nu sammen med de schweiziske føderale laboratorier for materialevidenskab og -teknologi (Empa) for at bygge nye køretøjer ved hjælp af avancerede materialer og begynde feltforsøg med robotten i en række miljøer, herunder overvågning af havene omkring koralrev og offshore energiplatforme.

Raphael Zufferey, første forfatter på papiret sagde:"Denne slags laveffekt, tether-free robotter kan virkelig være nyttige i miljøer, der normalt er tid- og ressourcekrævende at overvåge, også efter katastrofer som oversvømmelser eller atomulykker."