Roboty chodzą po wodzie

Trzy lata temu projekt budowy takich urządzeń został rozpoczęty w ramach zajęć ze studentami. Obecnie powstały mechaniczne insekty, które mają od czterech do szesnastu nóg, ich długość wynosi od 5 do 15 centymetrów, a waga to kilka gramów.

Urządzenia utrzymują się na powierzchni wody dzięki napięciu powierzchniowemu. Napięcie powierzchniowe jest w stanie utrzymać na powierzchni wody np. drobne monety. Efekt napięcia powierzchniowego można zwiększyć, gdyby pokryć monety np. teflonem.

Uczeni pokryli odnóża sztucznych insektów warstwą teflonu o grubości kilkuset mikronów. Roboty poruszają się po jej powierzchni tak samo, jak owady z gatunku nartnikowatych. Robią to jednak, przynajmniej na razie, znacznie wolniej. Prawdziwy owad potrafi pędzić po powierzchni z prędkością 1,5 metra na sekundę. Prędkość robota to kilkanaście centymetrów w ciągu sekundy.

Sztuczne insekty poruszają odnóżami szybciej, niż ich biologiczni kuzyni, jednak ruchy ich odnóży są znacznie krótsze, a same roboty wielokrotnie cięższe od nartnikowatych.

Naukowcy pracują teraz nad dwoma aspektami rozwoju robotów. Pierwszy to zwiększenie ich prędkości. Drugi to poprawa wydajności. Pojedyncza kończyna prawdziwych insektów może unieść na powierzchni wody ciężar od 15 do 23 razy przekraczający wagę właściciela. Noga robota unosi jedynie 0,5 wagi urządzenia.

Kolejną właściwością prawdziwych owadów jest zdolność do wynurzenia się na powierzchnię, gdy zostaną zanurzone przez wiatr lub deszcz. Dzieje się tak dzięki temu, że nogi owadów pokryte są miniaturowymi włoskami.

Uczeni spróbują uzyskać ten sam efekt pokrywając nogi sztucznych insektów włoskami ze stóp gekonów, sztucznym owłosieniem czy zastępując teflon goreteksem.

Pozostaje pytanie, do czego mogą służyć miniaturowe insekty. Ich twórcy mówią, że będą idealnymi urządzeniami służącymi do monitorowania stanu środowisk wodnych. Mogą poruszać się po spokojnych akwenach o minimalnej głębokości i, po wyposażeniu w odpowiednie czujniki, informować naukowców o ich stanie. Przydadzą się też w wielu innych miejscach, do których jest utrudniony dostęp.

Mariusz Błoński