Las nuevas medusas robot podrían ser la clave para monitorear y cuidar las partes frágiles de los océanos del mundo sin dañarlas.

Los robots fueron desarrollados por un equipo de científicos estadounidenses, de la Florida Atlantic University (FAU) y la Oficina de Investigación Naval de los Estados Unidos. Fueron diseñados para poder nadar libremente, conducir de lado a lado, y nadar por aberturas estrechas.

Los investigadores exponen sus hallazgos hoy en la revista. Bioinspiración y biomimética .

Autor para correspondencia Dr. Erik Engeberg, de FAU, dijo:"Estudiar y monitorear entornos frágiles, como los arrecifes de coral, siempre ha sido un desafío para los investigadores marinos. Los robots blandos tienen un gran potencial para ayudar con esto.

“Los robots blandos biomiméticos basados ​​en peces y otros animales marinos han ganado popularidad en la comunidad de investigadores en los últimos años. Las medusas son excelentes candidatos porque son nadadores muy eficientes.

"Su rendimiento de propulsión se debe a la forma de sus cuerpos, que puede producir una combinación de vórtice, propulsión a Chorro, remo, y locomoción por succión ".

Para aprovechar esta actuación, Los investigadores utilizaron la forma de la medusa lunar (Aurelia aurita) durante la etapa larvaria de su ciclo de vida. Mientras que los diseños anteriores de medusas robot utilizaban una variedad de diferentes mecanismos de propulsión, El diseño del equipo para su nueva medusa utilizó redes hidráulicas para la propulsión.

El Dr. Engeberg dijo:"Una aplicación principal del robot es explorar y monitorear ecosistemas delicados, por lo que elegimos actuadores de red hidráulica suave para evitar daños involuntarios. Adicionalmente, las medusas vivas tienen flotabilidad neutra. Para imitar esto, utilizamos agua para inflar los actuadores de la red hidráulica mientras nadamos ".

Para permitir que la medusa se dirija, el equipo utilizó dos bombas impulsoras para inflar los ocho tentáculos. El diseño de la bomba de impulsor produjo un circuito abierto de flujo de agua, donde se bombeaba agua del medio ambiente a los accionadores blandos para producir un golpe de natación. Cuando las bombas no estaban alimentadas, la elasticidad del material de caucho de silicona del actuador de tentáculo constreñía los actuadores para empujar el agua hacia el medio ambiente durante la fase de relajación.

Esta elasticidad es como la elasticidad pasiva demostrada por las medusas vivas después de las contracciones de campana. El diseño también eliminó la necesidad de válvulas, reducir la complejidad del control, requisitos de espacio, y costo.

El equipo imprimió en 3D cinco medusas robot diferentes, utilizando caucho de silicona para los actuadores. Cada medusa tenía una dureza de goma variable para probar el efecto que tenía en la eficiencia de la propulsión.

También probaron la capacidad de los robots para pasar a través de aberturas estrechas, utilizando agujeros circulares cortados en una placa de plexiglás.

El Dr. Engeberg dijo:"Descubrimos que los robots podían nadar a través de aberturas más estrechas que el diámetro nominal del robot. En el futuro, planeamos incorporar sensores ambientales como sonar en el algoritmo de control del robot, junto con un algoritmo de navegación. Esto le permitirá encontrar huecos y determinar si puede atravesarlos nadando ".