Η κίνηση σε δύο διαφορετικά μέσα με τεράστια διαφορά πυκνότητας —το νερό είναι 1.000 φορές πυκνότερο από τον αέρα— αποτελεί μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις της μηχανικής. Ωστόσο, θαλασσοπούλια όπως οι γλάροι και οι φρατέρκουλες (puffins) το επιτυγχάνουν καθημερινά. Τώρα, ερευνητές από το MIT και το EPFL στη Λωζάνη δημιούργησαν το FAAV (Flapping-wing Aerial-Aquatic Vehicle), ένα ρομπότ που ακολουθεί τα βήματά τους.
Ο σχεδιασμός και η μηχανική
Το ρομπότ ζυγίζει λιγότερο από 300 γραμμάρια και διαθέτει κεντρική άτρακτο, δύο εύκαμπτα πτερύγια και μια κατευθυνόμενη ουρά. Η κίνηση δίνεται από έναν αδιάβροχο ηλεκτρικό κινητήρα που τροφοδοτείται από μπαταρία, ενώ τα πτερύγια είναι επικαλυμμένα με υδρόφοβα νανοσωματίδια για την απώθηση του νερού. Η ουρά είναι πλήρως μηχανοκίνητη, επιτρέποντας στο ρομπότ να αλλάζει γωνία για άνοδο ή κατάδυση.
Σε δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν στη Λίμνη της Γενεύης, η ομάδα υπό τον Raphael Zufferey διαπίστωσε ότι τα μεσαίου μεγέθους πτερύγια ήταν τα πλέον αποτελεσματικά. Πρέπει να είναι αρκετά εύκαμπτα ώστε να ελαχιστοποιούν την αντίσταση στο νερό, αλλά και αρκετά σταθερά για να κρατούν το ρομπότ στον αέρα. Ένα ενδιαφέρον εύρημα ήταν ότι, σε αντίθεση με τα πραγματικά πουλιά, το ρομπότ δεν χρειάζεται πόδια για να απογειωθεί από την επιφάνεια του νερού· αρκεί μια απότομη γωνία κλίσης 70 μοιρών.
Εφαρμογές στην ωκεανογραφία
Το όραμα των ερευνητών είναι η δημιουργία μιας νέας κατηγορίας drones που θα μπορούν να συλλέγουν δείγματα από περιοχές επικίνδυνες για τα παραδοσιακά σκάφη. Σύμφωνα με τον Zufferey, το ρομπότ θα μπορούσε να πετάει πάνω από παγόβουνα ή λιμενικές εγκαταστάσεις, να καταδύεται για μετρήσεις και να επιστρέφει με τα δεδομένα σε ένα κλάσμα του κόστους των σημερινών μεθόδων.
Οι επόμενες προκλήσεις για την ομάδα περιλαμβάνουν τη σχεδίαση πτερυγίων που θα επιτρέπουν ελιγμούς στροφής, καθώς και τη δοκιμή του ρομπότ σε ταραγμένα νερά και ισχυρούς ανέμους.
