2021. 12. 16. - 09:00
Mesterséges intelligencia - Lebegő robotfólia segít, hogy tisztább legyen a víz
A könnyű meghajtással rendelkező, puha robotok képesek eltávolítani az olajszennyeződéseket a tengerből, de a szennyeződéseket is az ivóvízből.
Meghökkentő robotikus megoldással rukkoltak elő a Riverside-i Kaliforniai Egyetem szakemberei. Lebegő robotfóliát terveztek, amelyet vízlépcsők és gőzgépek inspiráltak. A különös eszközt meg lehetne tanítani arra, hogy eltávolítsa a tengeren kiömlött olajat vagy a szennyeződéseket az ivóvízből.
A fénnyel és vízzel működő fóliát lényegében korlátlan ideig lehet használni távoli területek tisztítására, ahol a más módon történő újratöltés igencsak nehézkes lenne.
„Motivált minket, hogy fenntarthatóvá tegyük a puha robotokat, képesek legyenek önállóan alkalmazkodni a környezet változásaihoz. Ha a napfényt energiatermelésre használja, ez a gép fenntartható és nem igényel további energiaforrásokat. A film ezen kívül újra felhasználható” - mondta el Zhiwei Li, az egyetem vegyésze.
A kutatók a Neusbot nevet adták a lebegő filmnek: a neustonok után nevezték el, amely az állatok egyik kategóriája, ide tartoznak a vízi lépegetők is.
Ezek a rovarok pulzáló mozgással haladnak át tavak és lassan mozgó patakok felszínén. Hasonlóan ahhoz, amit a kutatók elértek a Neusbot segítségével, hiszen bármilyen vízfelületen képes mozogni. Olvasd el: Önjáró óriásvitorlás tisztítja az óceánt
A lebegő fóliát meg lehetne tanítani arra, hogy eltávolítsa a tengeren kiömlött olajat vagy a szennyeződéseket az ivóvízből
Miközben más tudósok olyan fóliákat készítettek, amelyek fény hatására meghajlanak, azt az állítható, mechanikus oszcillációt, melyre a Neusbot képes, nem tudták előidézni. Ez a fajta mozgás kulcsfontosságú a robot irányításához és működéséhez, ahol és amikor csak szükség van rá.
A technikai részleteket a szakemberek a Science Robotics szaklapban közölték.
„Ezen, szabályozható mozgás fénnyel elérésére nem sok módszer létezik. A problémát egy háromrétegű fóliával oldottuk meg, amely gőzgépként viselkedik” - magyarázta Li.
Mint az ismert, a forrásban lévő víz gőze mozgatta a korai vonatokat. Hasonló elven működik a Neusbot, kivéve, hogy a fény az áramforrás. A fólia középső rétege porózus, vizet, valamint vas-oxidot és réz nanorudakat tartalmaz. Olvasd el: Robotok segíthetnek a pusztító olajszennyezéssel szemben
A nanorudak a fényenergiát hővé alakítják, elpárologtatják a vizet és impulzusos mozgást végeznek a víz felszínén.
A Neusbot alsó rétege hidrofób, vagyis, még ha egy óceánhullám el is nyomná a filmet, visszaúszna a felszínre.
Fontos, hogy a nanoanyagok károsodás nélkül ellenállnak a magas sókoncentrációnak. „Biztos vagyok a stabilitásukban magas sótartalom esetén is” - mondta Li.
Zhiwei Li és a Kaliforniai Egyetem kémia professzora, Yadong Yin nanoanyagokból készült robotok készítésére specializálódott.
A Neusbot irányát a fényforrás szögének megváltoztatásával szabályozták. A csupán nap által hajtott robot egyszerűen haladna előre, ám egy további fényforrással szabályozhatták, hol úszik és takarít.
A robotikus film jelenlegi verziója három réteget tartalmaz. A kutatócsoport jövőbeli változatokat is tesztelni szeretne egy negyedik réteggel, amely képes elnyelni az olajat, vagy olyannal, amely más vegyszereket is felszív.
„Az emberek többnyire hajókat küldenek az olajszennyezés helyszínére, hogy kézzel tisztítsák meg a vizet. A Neusbot ezt a munkát robotporszívóként végezné, a víz felszínén” - mondta Li.
A kutatók a robotikus film lengésmódját is szeretnék precízebben szabályozni, s alkalmassá tenni azt még bonyolultabb mozgásra. „Szeretnénk bemutatni, hogy ezek a robotok sok olyan dologra képesek, amit a korábbi verziók nem értek el” – jegyezte meg a kutató.
L.A.
