Naukowcy opracowali bezsilnikową, miniaturową łódź podwodną, drukowaną 3D

Naukowcy z ETH Zurich połączyli siły z California Institute of Technology (Caltech), i opracowali bezsilnikową, miniaturową łódź podwodną. Robot wykorzystuje fluktuacje temperatury w wodzie do napędu bez potrzeby stosowania silnika, paliwa czy innego źródła zasilania.

Jako studium sprawdzające koncepcję, naukowcy opracowali miniaturową łódź podwodną o długości 7,5 cm (nieco mniejszej niż trzy cale) wyposażoną w wiosła, którą wykonano w całości przy użyciu wielomateriałowej drukarki 3D. Łopatki działają przy użyciu bistabilnego elementu napędowego, który aktywuje dwa paski polimerowe z pamięcią kształtu. Paski polimerowe opracował zespół naukowców wśród których znalazła się  Kristina Shea z ETH Zurich oraz doktorant Tim Chen.

Zobacz także: MIT drukuje 3D robotyczną rybę do podwodnej obserwacji

Zaprojektowane, aby rozszerzać się w ciepłej wodzie, paski polimerowe zasilają robota, zachowując się jak „mięśnie”. Jeśli woda, w której pływa mini – łódź podwodna, jest podgrzewana, ekspansja „mięśni” powoduje, że element bistabilny szybko się zatrzaskuje, powodując skok łopatki. Kierunek ruchu, siła i czas ruchów wiosła są precyzyjnie określone przez geometrię i materiał robota.

Zobacz także: Chińczycy zbudowali latającą drukarkę 3D. Zobacz jak działa Fly Elephant

Obecnie każdy element uruchamiający może wykonać pojedynczy skok łopatek, niemniej naukowcy muszą następnie przeprogramować go ręcznie. Jednak, jak podkreślają, możliwe jest wytwarzanie złożonych robotów pływających z wieloma siłownikami. Naukowcy stworzyli już mini – łódź podwodną, ​​która może jednym ruchem przepłynąć do przodu, uwolnić swój „ładunek” (monetę), a następnie wrócić do punktu początkowego z drugim uderzeniem łopatki w przeciwnym kierunku, wyczuwając zmiany w temperaturze wody.

Zmieniając geometrię mięśni polimerowych, naukowcy mogli zdefiniować sekwencję ruchów łopatkowych. Cienkie paski polimerowe szybciej nagrzewają się w ciepłej wodzie i dlatego reagują szybciej niż grubsze. Naukowcy mają nadzieję rozwinąć system napędu łodzi podwodnej, aby stworzyć statek o małej mocy do badania głębokości oceanów.

Autor: Milena Piskorz

Źródło: www.3ders.org