Ρομπότ - σκαθάρι, δουλεύει με... αλκοόλ

Μικρό σαν ρύζι, δυνατό σαν φορτηγό

Οι επιστήμονες οραματίζονται σμήνη από ρομποτικά έντομα που θα μπορούσαν να βοηθήσουν σε επιχειρήσεις αναζήτησης και διάσωσης. Ωστόσο η εξασφάλιση μιας αξιόπιστης και ισχυρής πηγής ενέργειας παραμένει πρόβλημα. Το νέο ρομπότ που έκανε την εμφάνισή τους στις σελίδες της επιστημονικής επιθεώρησης Science Robotics, στο τεύχος της 19ης Αυγούστου, πέταξε μακριά τις συνηθισμένες μπαταρίες και μεταφέρει υγρό καύσιμο μέσα στο σώμα του.

Έργο ερευνητικής ομάδας από το Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνιας στο Λος Άντζελες, το μικροσκοπικό ρομπότ χρησιμοποιεί μεθανόλη επειδή σε μια δεδομένη μάζα το συγκεκριμένο καύσιμο «εγκλωβίζει» 10 φορές περισσότερη ενέργεια από τις συνηθισμένες μικροσκοπικές μπαταρίες.

Η «μεθανόλη» είναι οργανική χημική ένωση άνθρακα, οξυγόνου και υδρογόνου. Παλαιότερα ήταν γνωστή ως «ξυλόπνευμα», επειδή παράγονταν κυρίως ως παραπροϊόν της ξηρής απόσταξης ξύλου.

Για να μετατρέψουν τη ενέργεια της μεθανόλης σε κίνηση, οι ερευνητές επικάλυψαν σύρμα κράματος νικελίου-τιτανίου με πλατίνα. Το κράμα συστέλλεται σαν μυς όταν θερμαίνεται και εκτείνεται μόλις κρυώσει. Η πλατίνα δημιουργεί θερμότητα με καύση ατμών μεθανόλης που έρχονται σε επαφή με αυτή. Μεταβάλλοντας την έκθεση στο καύσιμο σε ένα περιοδικό μοτίβο, η θερμοκρασία αλλάζει εξίσου περιοδικά  και μικρομύες εκτείνονται και συστέλλονται σαν ακορντεόν. Αυτή η κίνηση αναγκάζει τα μπροστινά πόδια του ρομπότ να ανασηκωθούν. Όταν χαμηλώνουν ξανά, το σώμα σέρνεται προς τα εμπρός.

Το σκαθάρι - ρομπότ ζυγίζει μόλις όσο τρεις κόκκοι ρυζιού, αλλά για να κινηθεί χρειάζεται και πάλι μια ισχυρή πηγή ενέργειας. Για το ζωϊκό βασίλειο η κίνηση μπορεί να είναι τόσο φυσική που να θεωρείται δεδομένη, ωστόσο πρόκειται για ένα θαύμα της βιομηχανικής που προέκυψε μετά από εκατομμύρια χρόνια εξέλιξης. Αντί, λοιπόν, να το εφοδιάσουν με μια συμβατική πηγή ενέργειας, οι ερευνητές στοίβαξαν μεθανόλη μέσα στο σώμα του ρομπότ. Όπως υποστηρίζουν η προσέγγιση αυτή είναι ένα σημαντικό βήμα για τη δημιουργία ρομπότ ικανών να λειτουργούν σε ασφυκτικά μικρούς χώρους κατά σμήνη.

Με εξαίρεση τα καύσιμα, το σκαθάρι ζυγίζει περίπου τρεις κόκκους ρυζιού, όπως και τα κανονικά έντομα. Σέρνεται σε επίπεδες επιφάνειες ενώ είναι ικανό να μεταφέρει έως και 2,6 φορές το βάρος του. Κινείται για πάνω από μία ώρα, ενώ με μια συμβατική μπαταρία θα λειτουργούσε για λίγα δευτερόλεπτα, στην καλύτερη περίπτωση.

Υπάρχει περιθώριο βελτίωσης; Σαφώς. Το σκαθάρι είναι πιο αργό από άλλα συγκρίσιμα ρομπότ ωστόσο τα πρωτότυπα επόμενης γενιάς θα χρησιμοποιούν την ίδια αρχή τεχνητού μυός έχοντας μεγαλύτερη ταχύτητα.

Απώτερος στόχος των ερευνητών είναι να περάσουν από τα σκαθάρια στις… πεταλούδες, δημιουργώντας σμήνη από ιπτάμενα μικροσκοπικά ρομπότ.