Een bio-geïnspireerde bot gebruikt water uit de omgeving om een ​​gas te creëren en zichzelf te lanceren vanaf het wateroppervlak.

De robot, die na het opstijgen 26 meter door de lucht kan reizen, kan worden gebruikt om watermonsters te verzamelen in gevaarlijke en rommelige omgevingen, zoals tijdens overstromingen of bij het monitoren van oceaanvervuiling.

Robots die kunnen overstappen van water naar lucht zijn in deze situaties wenselijk, maar de lancering vereist veel kracht, wat moeilijk te bereiken was in kleine robots.

Nutsvoorzieningen, onderzoekers van Imperial College London hebben een systeem uitgevonden dat slechts 0,2 gram calciumcarbidepoeder in een verbrandingskamer nodig heeft. Het enige bewegende onderdeel is een kleine pomp die water aanzuigt uit de omgeving waarin de robot zit, zoals een meer of oceaan.

Het water en het calciumcarbidepoeder worden vervolgens gecombineerd in een reactiekamer, waardoor een brandbaar acetyleengas ontstaat. Terwijl het gas ontbrandt en uitzet, het duwt het water eruit als een straal, die de robot uit het water voortstuwt en tot 26 meter glijdt.

De details van de robot worden vandaag gepubliceerd in Wetenschap Robotica .

Hoofdonderzoeker Dr. Mirko Kovac, Directeur van het Aerial Robotics Laboratory bij Imperial, zei:"De overgang van water naar lucht is een energie-intensief proces, dat is moeilijk te bereiken op een kleinschalig vliegend voertuig dat lichtgewicht moet zijn om te vliegen.

"We hebben met water reagerende chemicaliën gebruikt om de materialen die de robot moet dragen te verminderen. Omdat de kamer passief wordt gevuld en het omgevingswater als een zuiger fungeert, we kunnen een volledige verbrandingscyclus creëren met slechts één bewegend onderdeel, dat is de pomp die het water met de brandstof mengt."

Het team testte de robot in een laboratorium, in een meer, en in een golftank, waaruit blijkt dat het zelfs onder relatief ruwe omstandigheden van het wateroppervlak kan ontsnappen. Terwijl vergelijkbare robots vaak rustige omstandigheden nodig hebben om uit het water te springen, de uitvinding van het team genereert een kracht van 25 keer het gewicht van de robot, waardoor het een grotere kans heeft om de golven te overwinnen.

De robot, die slechts 160 gram weegt, kan meerdere keren 'springen' na het bijvullen van het waterreservoir. Hierdoor kan het op water drijven en op meerdere punten monsters nemen zonder extra vermogen, energiebesparing over langere afstanden in vergelijking met een elektrisch aangedreven robot.

Het team werkt nu samen met de Zwitserse federale laboratoria voor materiaalwetenschap en -technologie (Empa) om nieuwe voertuigen te bouwen met behulp van geavanceerde materialen en om te beginnen met veldproeven met de robot in verschillende omgevingen, inclusief het monitoren van de oceanen rond koraalriffen en offshore-energieplatforms.

Raphael Zufferey, eerste auteur op de krant zei:"Dit soort low-power, tether-free robots kunnen erg handig zijn in omgevingen die normaal gesproken veel tijd en middelen vergen om te monitoren, ook na rampen zoals overstromingen of nucleaire ongevallen."