Ingenieros de MIT han diseñado un planeador robótico que puede deslizarse a lo largo de la superficie del agua, surcando el viento como un albatros mientras navega las olas como un velero.
En regiones de fuerte viento, el robot está diseñado para mantenerse en el aire, al igual que su contraparte aviar. Donde hay vientos más tranquilos, el robot puede meter una quilla en el agua para navegar como un velero altamente eficiente.
El sistema robótico, que toma prestadas tanto diseños náuticos como biológicos, puede cubrir una distancia dada utilizando un tercio de viento que precisa un albatros y viajando 10 veces más rápido que un velero típico. El planeador también es relativamente liviano y pesa alrededor de 2,7 kilos. Los investigadores esperan que en un futuro cercano, tales aero/acuaplanos robóticos, rápidos y compactos puedan desplegarse en equipos para inspeccionar grandes franjas del océano.
"Los océanos siguen estando muy poco monitorizados", dice Gabriel Bousquet, un ex postdoc en el Departamento de Aeronáutica y Astronáutica del MIT, quien dirigió el diseño del robot como parte de su tesis de posgrado. "En particular, es muy importante entender el Océano Austral y cómo está interactuando con el cambio climático. Pero es muy difícil llegar allí. Ahora podemos utilizar la energía del medio ambiente de una manera eficiente para hacer este viaje de larga distancia, con un sistema que permanece en pequeña escala ".
Bousquet presentará detalles del sistema robótico en la Conferencia Internacional de IEEE sobre Robótica y Automatización, en Brisbane, Australia.
INSPIRADO EN LA NATURALEZA
El año pasado, Bousquet y su equipo publiaron un estudio sobre la dinámica del vuelo del albatros, en el que identificaron la mecánica que permite a este viajero incansable recorrer grandes distancias mientras gasta una energía mínima. La clave es su capacidad para entrar y salir de las capas de aire de alta y baja velocidad.
Específicamente, los investigadores encontraron que el ave es capaz de realizar un proceso mecánico llamado "transferencia de momento", en el cual toma impulso de capas de aire más altas y más rápidas, y al sumergirse transfiere ese impulso a capas más bajas y lentas, impulsándose a sí mismo sin tener que aletear continuamente sus alas.
Curiosamente, Bousquet observó que la física del vuelo de los albatros es muy similar a la de los veleros. Tanto el albatros como el velero transfieren impulso para seguir moviéndose. Pero en el caso del velero, esa transferencia no ocurre entre las capas de aire, sino entre el aire y el agua.
"Los veleros toman impulso del viento con su vela, y lo inyectan en el agua empujando hacia atrás con su quilla", explica Bousquet. "Así es como se extrae la energía para los veleros".
