Rybi czujnik utrzyma podwodne roboty z dala od problemów

Rybi czujnik utrzyma podwodne roboty z dala od problemów

Czujnik ciśnienia inspirowany rybią linią boczną, czyli rzędem niewielkich otworów w łuskach po bokach ciała ryby, może pomóc nawigować podwodnym jednostkom.

Technologia ta może poprawić zdolność podwodnych robotów do wykrywania niebezpieczeństwa, jak podwodne jamy, czy wraki, gdy woda jest zbyt mętna dla kamery, albo obiekt jest zbyt blisko dla sonaru, powiedział Douglas Jones z University of Illinois.

Linia boczna jest narządem dotyku, który biegnie wzdłuż boków większości ryb i umożliwia im wykrywanie zmian ciśnienia wody. Umożliwia ona rybom wyczuwanie głębokości, albo kierunku prądu. Linia pokryta jest komórkami włosowatymi nazywanymi neuromastami, które reagują na zmiany ciśnienia.

Jones, wspólnie z Chang Liu z Northwestern University in Evanston, stworzyli sztuczny neuromast dodając bor do długiego na 500 mikrometrów krzemowego włosa. Dzięki temu powstał wrażliwy na nacisk rezystor. Gdy włos zgina się w odpowiedzi na ruch wody, zmienia się jego rezystancja, co umożliwia obliczenie siły z jaką porusza się woda.

Naukowcy przetestowali czujnik umieszczając szereg włosków wokół plastikowej rury i mierząc reakcję na różne obiekty umieszczone w wodzie; również na langustę. Machające w wodzie zwierzęce nogi wygenerowały wzór sygnałów ciśnienia, które umożliwiają obliczenie precyzyjnej lokalizacji względem rury. Kierunek, w którym porusza się woda można łatwo określić dzięki temu, że włoski ułożone są pod pewnymi określonymi kątami.

Natomiast odległość od obiektu może zostać określona w podobny sposób jak robią to ryby; kierując wodę w stronę obiektu i mierząc czas do powrotu echa. „Mamy nadzieję, że okaże się użyteczne do ochrony podwodnych pojazdów przed utknięciem w niewidocznych przeszkodach.” – powiedział Jones.

„Wszystko, co uzbraja podwodnego robota przed otoczeniem i pozwala mu unikać przeszkody, jest mile widziane.” – powiedział Andy Bowen z Woods Hole Oceanographic Institution in Massachusetts. Bowen zaprojektował zdalnie sterowanego robota podwodnego Jason Junior, który sfotografował wrak Titanica w 1986 roku.

(lk)