Nowe roboty zasilające się samodzielnie unoszą się na wodzie i zbierają dane środowiskowe.

WarsawNaukowcy z Uniwersytetu Binghamton, Państwowego Uniwersytetu Nowego Jorku, opracowali nowe rozwiązanie w dziedzinie robotów działających na wodzie. Stworzyli urządzenie zasilane autonomicznie, które porusza się po wodzie i zbiera dane środowiskowe. Ten postęp umożliwia włączenie samoobsługowych urządzeń w różnych dziedzinach jako część "internetu rzeczy".

Te roboty mają kilka istotnych cech: czerpią energię z bakterii, potrafią się poruszać i wykrywać otoczenie, a dzięki systemowi energetycznemu opartemu na zarodnikach działają przez długi czas.

Eksperci przewidują, że do roku 2035 będziemy mieć ponad bilion autonomicznych urządzeń. Te roboty potrafią działać w wodzie, która pokrywa większość powierzchni Ziemi. W przeciwieństwie do zamontowanych na stałe sensorów, te roboty mogą samodzielnie się poruszać, co pozwala im na skuteczniejsze zbieranie danych.

Profesor Seokheun "Sean" Choi wraz z zespołem poświęcili ostatnie dziesięć lat na badanie technologii związanej z robotami wodnymi. Dzięki finansowaniu z Biura Badań Morskich stworzyli baterie zasilane bakteriami, które mogą działać do 100 lat. Ta technologia jest bardziej niezawodna niż energia słoneczna czy kinetyczna w zmieniających się warunkach.

Roboty wykorzystują specjalny interfejs, który z jednej strony przyciąga wodę, a z drugiej ją odpycha. Dzięki temu rozwiązaniu składniki odżywcze z wody mogą swobodnie przenikać do urządzenia, gdzie są wykorzystywane do produkcji bakteryjnych przetrwalników. Bakterie te wspomagają zasilanie urządzenia, przechodząc w aktywne komórki w sprzyjających warunkach i formując przetrwalniki, gdy warunki są niekorzystne, co zwiększa wytrzymałość robotów.

Zespół odkrył, że roboty są zdolne do wytwarzania energii o mocy prawie 1 miliwata. To wystarczająco, aby mogły się poruszać i korzystać ze swoich czujników. Te czujniki są w stanie monitorować temperaturę wody, poziom zanieczyszczeń, ruchy statków handlowych i samolotów, a także zachowania zwierząt wodnych.

Zobacz również:

Dzisiaj · 04:09

Antidotum z mleka matki: odporność niemowląt na infekcje przewodu pokarmowego

Wykorzystanie bakterii do generowania energii sprawia, że ta technologia funkcjonuje efektywnie nawet w trudnych warunkach oceanicznych. Kolejne kroki to testowanie, które gatunki bakterii sprawdzają się najlepiej w takich środowiskach. Zespół Choi planuje użycie uczenia maszynowego, aby znaleźć optymalną kombinację bakterii, co pozwoli zwiększyć wydajność energetyczną i uczynić system bardziej zrównoważonym.

Ta nowa technologia ma duże znaczenie. Może zastąpić obecne "inteligentne boje", które są stacjonarne i mało elastyczne. Nowe roboty wodne mogą przemieszczać się tam, gdzie są potrzebne, co ułatwia monitorowanie środowiska.

Uważam, że tego typu technologia mogłaby być przydatna również dla wojska. Program DARPA „Ocean of Things” z pewnością by się nią zainteresował. Mobilne czujniki mogłyby monitorować rozległe obszary oceaniczne w czasie rzeczywistym bez potrzeby angażowania ludzi.

Wykorzystanie takiej technologii do globalnego monitorowania środowiska może znacznie zwiększyć dokładność i szybkość pozyskiwania danych. Dzięki temu możliwe byłoby wczesne wykrywanie zagrożeń środowiskowych, co przyczyniłoby się do skuteczniejszego przeciwdziałania i łagodzenia skutków katastrof.

Ten postęp w dziedzinie samonapędzających się robotów wodnych stanowi istotny krok naprzód. Łączy ekologiczne podejście z praktycznym zastosowaniem, tworząc nowy standard dla przyszłych wynalazków w obszarach komercyjnych i wojskowych.