Robobee lyfter med knallgas – som den skapar helt själv

2017-10-27 12:36  
Foto: RoboBee

Tre cm långa RoboBee kan slå vingarna 120 gånger per sekund. Harvards insekt har imponerat, men nu kommer en ny version. Den lyfter ur vatten med hjälp av knallgas – som den skapar på egen hand.

Efter mer än ett årtionde av forskning ligger Harvard långt framme inom området autonoma flygande mikrorobotar. Förhoppningen är ett de mekaniska insekterna en dag ska kunna röra sig genom mycket komplexa miljöer, och användas exempelvis vid eftersök i samband med naturkatastrofer – eller för miljöövervakning.

Redan 2013 presenterade forskarna RoboBee. Vingarna på den två centimeter långa farkosten kan slå 120 gånger per sekund. Forskarna ville imitera biets muskler. Lösningen var ”piezoelectric actuators” – keramiska remsor som expanderar/drar sig samman när de utsätts för ström.

Roboten har också begåvats med förmågan att använda statisk elektricitet för att få fäste på väggar. Men det krävs mer för att klara av uppdrag i en kaotisk miljö.

Läs mer:

Läs mer: Här är roboten som ska hjälpa folk i nöd

Nu har en uppgraderad version av RoboBee presenterats. Den kan både flyga, dyka ned i vatten – och ta sig upp igen. Det låter kanske inte så komplicerat, men med ett vingspann på tre centimeter blir materialet otroligt tunt. Vatten är tusen gånger tätare än luft – vilket uppenbarligen ställer helt andra krav på vingarna. Och ytspänningen skulle lika gärna kunna vara en betongvägg.

Forskarna från Harvard Wyss Institute och John A. Paulson School of Engineering började med att beräkna skillnaden i antalet vingslag som behövs för att flyga i luften, respektive ”simma” med vingarna. Via teoretiska modeller och experimentell data kom de fram till att 220-300 hertz är perfekt vid flygning, medan 9-13 hertz är lämpligt för att manövrera i vatten.

De har även utvecklat en mekanism som låter RoboBee skifta mellan flyg och vatten utan att påverkas av ytspänningen. Dels har biet fått fyra små flytanordningar. När maskinen simmar mot ytan tar den in vatten i flytkammaren. Utrymmet innehåller en elektrolysplatta som bildar knallgas. Vätgasen och syrgasen har nog mycket lyftkraft för att robotens vingar ska höjas upp ur vattnet. En gnista antänder knallgasen, och mängden bränsle räcker för att lyfta RoboBee ur vattnet och upp i luften.

I dag får roboten sin strömförsörjning via en tråd, det är således en bit kvar innan insekterna kan ge sig ut på uppdrag själva. Den nya modifieringen innebär dock att biet nu kan lyfta tre gånger så stor vikt som originalversionen.

– I och med RoboBees begränsade lyftkapacitet kan den inte bära med sig sitt eget bränsle – så vi var tvungna att ta fram en kreativ lösning för att utnyttja resurser direkt från naturen. Ytspänning är något som vi måste övervinna, men den är också ett verktyg som vi kan utnyttja under gasinsamlingen, säger Elizabeth Farrell som arbetade med projektet, till Engineerng & Technology.

Viktor Krylmark

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Debatt