Organo sensoriale dei pesci potrebbe migliorare i robot sottomarini

Un team di scienziati guidato dall’Università di Bristol ha studiato un organo sensoriale dei pesci per ottenere informazioni sul comportamento collettivo, che potrebbe essere utilizzato per i robot sottomarini.

Il focus della ricerca era l’organo della linea laterale trovato nel pesce cichlide africano e quasi in tutte le altre specie di pesci. Questo organo consente ai pesci di percepire con precisione la pressione dell’acqua e rilevare fattori esterni come altri pesci, cambiamenti nella corrente d’acqua, predatori e ostacoli.

Sistema della linea laterale nei pesci

Il sistema della linea laterale si estende sulla testa, sul tronco e sulla coda dei pesci e consiste di meccanorecettori noti come neuromasti. Questi recettori possono essere posizionati all’interno di canali sottocutanei o sulla superficie della pelle.

Elliot Scott del Dipartimento di Matematica dell’Ingegneria dell’Università di Bristol era l’autore principale dello studio.

“Stavamo cercando di scoprire se le diverse aree della linea laterale – la linea laterale sulla testa rispetto alla linea laterale sul corpo, o i diversi tipi di unità sensoriali della linea laterale, come quelle sulla pelle, rispetto a quelle al di sotto di essa, svolgono ruoli diversi nel modo in cui il pesce è in grado di percepire il suo ambiente attraverso le indicazioni di pressione ambientale”, ha detto.

“Abbiamo fatto questo in un modo nuovo, utilizzando pesci ibridi, che hanno consentito la generazione naturale della variazione”.

I ricercatori hanno scoperto che il sistema della linea laterale intorno alla testa ha un impatto significativo sulla capacità del pesce di nuotare in gruppo. Un numero maggiore di neuromasti sottocutanei porta a una nuotata più ravvicinata, mentre più neuromasti di superficie risultano in una nuotata più separata.

Scalare attraverso la simulazione

I meccanismi alla base del sistema della linea laterale sono stati mostrati anche per funzionare a scale più grandi attraverso la simulazione. Ciò potrebbe portare allo sviluppo di un sensore di pressione a basso costo per la robotica sottomarina, in particolare per la robotica in swarm, dove il costo è una preoccupazione principale.

“Questi risultati forniscono una migliore comprensione di come la linea laterale informi il comportamento di branchi di pesci, mentre contribuiscono anche a un design innovativo di un sensore di pressione economico che potrebbe essere utile sui robot sottomarini che devono navigare in acque scure o torbide”, ha detto Elliot.

Il team cercherà ora di sviluppare ulteriormente il sensore e di integrarlo in una piattaforma robotica per aiutare un robot a navigare sott’acqua.