Robot prototipo nuota, s'immerge e vola fuori dall'acqua

Gabbiani e pulcinelle di mare si tuffano in mare, nuotano, poi tornano a balzare in aria. Un robot costruito da ingegneri del MIT e del Politecnico federale di Losanna (EPFL) fa ora lo stesso nei test, in una vasca e sul lago di Ginevra. Il team è guidato da Raphael Zufferey, professore assistente di ingegneria meccanica al MIT. La macchina è un prototipo e pesa meno di 300 grammi, circa mezza libbra.

All'interno della fusoliera centrale si trovano una batteria e un motore elettrico impermeabile. Il motore aziona un albero a gomito, un braccio rotante che trasforma il movimento circolare in movimento su e giù, e questo albero fa battere due ali flessibili a frequenze prestabilite. Le ali sono membrane sottili rivestite di nanoparticelle idrofobiche, che respingono l'acqua e contribuiscono a eliminarla. Una coda motorizzata cambia angolazione, così il robot può salire o immergersi.

I ricercatori hanno provato combinazioni di dimensione delle ali, frequenza di battito e angolo della coda finché il robot non è riuscito a passare senza scosse dal nuoto al volo. I risultati migliori sono arrivati con ali di dimensioni medie, abbastanza flessibili da limitare l'ampiezza del battito in acqua e abbastanza rigide da mantenere il robot in volo in aria. Velocità e frequenze di battito erano vicine a quelle degli uccelli veri, e un'inclinazione di 70 gradi, un angolo relativamente ripido, ha permesso il balzo dall'acqua all'aria. Molti uccelli tuffatori pagaiano con le zampe per decollare dalla superficie, ma il robot non ha bisogno di zampe.

Per oceanografi, biologi marini e comunità costiere, l'attrattiva sta nella portata. Zufferey immagina di lanciare il veicolo da una barca o da riva, di farlo volare vicino a un iceberg, a un impianto portuale o a un branco di balene, poi di farlo immergere per una misurazione o un campione e tornare a trasmettere i dati, a quella che descrive come una frazione del costo dei metodi tradizionali. Il team non ha annunciato né una data né un partner per missioni del genere. I suoi prossimi passi sono ali capaci di ruotare oltre a battere, e test in acque mosse e con vento.

Zufferey punta tanto sulla frequenza quanto sulla portata: «Potresti mandarlo fuori non solo ogni settimana, ma ogni ora». È una visione per una macchina ancora allo stadio di prototipo, e il robot non è ancora stato testato in condizioni turbolente. I ricercatori sperano di impiegarlo per contribuire a rispondere a domande di scienza degli oceani, ma non indicano alcuna tempistica per farlo.