Ympäristöystävällinen vesirobotti tehdään kalanruoasta

EPFL:n tutkijoiden valmistama syötävä robotti hyödyntää biohajoavan polttoaineen ja pintajännityksen yhdistelmää liikkuakseen veden pinnalla, mikä luo turvallisen – ja ravitsevan – vaihtoehdon keinotekoisista polymeereistä ja elektroniikasta valmistetuille ympäristön seurantalaitteille.

Veneenmuotoinen robotti hyödyntää samaa ilmiötä – Marangoni-ilmiötä – jota jotkut vesihyönteiset käyttävät liikkuakseen veden pinnalla. Pienessä irrotettavassa kammiossa tapahtuva kemiallinen reaktio tuottaa hiilidioksidikaasua, joka puolestaan pääsee polttoainekanavaan ja työntää polttoaineen ulos. Poistetun polttoaineen aiheuttama veden pintajännityksen äkillinen lasku työntää sitten robottia eteenpäin.

Tämä nerokas suunnittelu ei ole ainoastaan tehokas, sillä sen ansiosta robotit voivat liikkua vapaasti veden pinnalla useiden minuuttien ajan, vaan myös täysin myrkytön ja biohajoava.

Robotti on suunniteltu paitsi vaarattomaksi vesieläimistölle, myös hyödylliseksi. Lisätäkseen noin 5 cm pitkän ulkorakenteen lujuutta ja jäykkyyttä tutkijat käyttivät kalanruokaa, jonka proteiinipitoisuus on 30 % korkeampi ja rasvapitoisuus 8 % alhaisempi kuin kaupallisissa pelleteissä. Laite voi siis toimia vesieläinten ravinnoksi elinkaarensa lopussa, aivan kuten eläimetkin.

EPFL-tiimi aikoo ottaa käyttöön suuria määriä robotteja. Jokainen laite varustettaisiin biohajoavilla antureilla, jotka keräävät ympäristötietoja, kuten veden pH-arvoa, lämpötilaa, epäpuhtauksia ja mikro-organismien esiintymistä.

Sen sijaan, että tiimi kontrolloisi tarkasti robottien suuntaliikkeitä, se on valmistanut "vasemmalle kääntyviä" ja "oikealle kääntyviä" variantteja muuttamalla polttoainekanavan epäsymmetristä rakennetta. Tämä hallinnan taso riittää robottien levittämiseen veden pinnalle, ja niiden näennäissatunnaiset liikkeet matkivat hyönteisten liikkeitä, mikä tekee niistä ihanteellisia aluksia ravinteiden tai lääkkeiden toimittamiseen kaloille.

Tämä työ on uusin innovaatio syötävien robottien orastavalla alalla. Älykkäiden järjestelmien laboratorio on jo julkaissut useita artikkeleita syötävistä laitteista, mukaan lukien syötävät pehmeät toimilaitteet ruoan manipuloijina ja lemmikkieläinten ruokina, fluidipiirit syötävien tuotteiden laskennassa ja syötävä johtava muste viljelykasvien kasvun seurantaan.

”Elektroniikkajätteen korvaamista biohajoavilla materiaaleilla tutkitaan intensiivisesti, mutta syötäviä materiaaleja, joilla on kohdennetut ravintoprofiilit ja toiminnot, on tuskin harkittu, ja ne avaavat valtavan määrän mahdollisuuksia ihmisten ja eläinten terveydelle”, Floreano sanoo.

Aiheesta aiemmin:

Syötäviä ja silmätransistoreita

Puuperäistä käyttövoimaa langattomille antureille

Sähköä kalan suomuista