Πλωτά Μαλακά Ρομπότ Μπορούν Να Αφαιρέσουν Λάδι και Ρύπους Από Το Νερό

Οι μηχανικοί στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας – Riverside έχουν δημιουργήσει einen πλωτό, ρομποτικό φιλμ που μπορεί να εκπαιδευτεί για να καθαρίσει τις πετρελαϊκές διαρροές στη θάλασσα ή να αφαιρέσει ρύπους από το νερό ποτού.

Το νέο φιλμ, το οποίο τροφοδοτείται από το φως και καίγεται με το νερό, μπορεί να αναπτυχθεί αορίστως για να καθαρίσει απομακρυσμένες περιοχές. Αυτό είναι κρίσιμο δεδομένου ότι πολλές από αυτές τις περιοχές δεν έχουν κανένα σημείο για επαναφόρτιση.

Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο Science Robotics.

Βιώσιμα Μαλακά Ρομπότ

Ο Zhiwei Li είναι χημικός στο UCR.

«Η мотивασία μας ήταν να κάνουμε τα μαλακά ρομπότ βιώσιμα και能够 να προσαρμοστούν μόνα τους στις αλλαγές του περιβάλλοντος. Αν χρησιμοποιηθεί το ηλιακό φως για τροφοδοσία, αυτή η μηχανή είναι βιώσιμη και δεν θα χρειαστεί πρόσθετες πηγές ενέργειας», είπε ο Li. «Το φιλμ είναι επίσης επαναχρησιμοποιήσιμο».

Το φιλμ ονομάζεται Neusbot, που ονομάζεται από μια κατηγορία ζώων που περιλαμβάνει νερό-στρίγκλερ. Έντομα όπως αυτά μπορούν να κινούνται πάνω στην επιφάνεια των λιμνών και των αργών ρευμάτων χρησιμοποιώντας μια παλμική κίνηση, η οποία είναι αυτό που οι επιστήμονες μπόρεσαν να αναπαράγουν με το Neusbot.

Αυτό δεν είναι το πρώτο φιλμ που κάμπτεται ως απάντηση στο φως, αλλά οι προηγούμενες εκδόσεις δεν ήταν能够 να παράγουν την προσαρμόσιμη και μηχανική ταλάντωση που μπορεί το Neusbot. Χρησιμοποιώντας αυτή την κίνηση, μπορεί να λειτουργήσει σε οποιαδήποτε επιφάνεια νερού.

«Δεν υπάρχουν πολλές μεθόδους για να επιτύχουμε αυτή την ελεγχόμενη κίνηση χρησιμοποιώντας φως. Λύσαμε το πρόβλημα με ένα τρι-στρώμα φιλμ που συμπεριφέρεται σαν μια ατμομηχανή», είπε ο Li.

Το Φως ως Πηγή Ενέργειας

Το Neusbot χρησιμοποιεί einen παρόμοιο принцип με τους πρώτους σιδηροδρόμους για να τροφοδοτήσει την κίνησή του. Ωστόσο, αντί να χρησιμοποιεί ατμό από βραστό νερό για να τροφοδοτήσει την κίνησή του, βασίζεται στο φως ως πηγή ενέργειας.

Το μεσαίο στρώμα του φιλμ είναι πορώδες και μπορεί να κρατήσει νερό, καθώς και οξείδιο του σιδήρου και νανο-ρόδους του χαλκού. Η ενέργεια του φωτός μετατρέπεται σε θερμότητα χάρη στα νανο-ρόδους, τα οποία ατμοποιούν το νερό και τροφοδοτούν την παλμική κίνηση πάνω στην επιφάνεια του νερού.

Το Neurobot είναι επίσης ανοσία σε μια θαλάσσια κυματική υπερβολική δύναμη λόγω του κάτω στρώματος που είναι υδροφοβικό. Αυτό σημαίνει ότι θα πλέει πάντα πίσω στην επιφάνεια. Τα νανο-υλικά μπορούν επίσης να αντέξουν υψηλές συγκεντρώσεις αλατιού χωρίς να υποστούν ζημιά.

«Είμαι βέβαιος για τη σταθερότητά τους σε υψηλές συγκεντρώσεις αλατιού», είπε ο Li.

Η διεύθυνση του Neusobot ελέγχεται με την αλλαγή της γωνίας της πηγής φωτός. Με τη δύναμη του ήλιου, το ρομπότ κινείται προς τα εμπρός, αλλά με μια πρόσθετη πηγή φωτός, το Neurobot μπορεί να ελεγχθεί για να κολυμπήσει και να καθαρίσει.

Η τρέχουσα έκδοσή του έχει τρία στρώματα και η ομάδα θέλει να δοκιμάσει τελικά ένα τέταρτο στρώμα που θα μπορούσε να απορροφήσει λάδι ή άλλα χημικά.

«Συνήθως, οι άνθρωποι στέλνουν πλοία στη σκηνή μιας πετρελαϊκής διαρροής για να καθαρίσουν με το χέρι. Το Neusbot θα μπορούσε να κάνει αυτή την εργασία σαν ένα ρομποτικό κεντρικό, αλλά στην επιφάνεια του νερού», είπε ο Li.

Η ομάδα θέλει επίσης να δοκιμάσει να ελέγξει την ταλάντωση του ρομπότ πιο ακριβώς, καθώς και να του δώσει πιο σύνθετη κίνηση.

«Θέλουμε να αποδείξουμε ότι αυτά τα ρομπότ μπορούν να κάνουν πολλά πράγματα που οι προηγούμενες εκδόσεις δεν έχουν επιτύχει», συμπέρανε ο Li.