Trout robot tersembunyi dapat menyusup ke kumpulan ikan dan memantau polusi laut | Penelitian

Trout robot tersembunyi dapat menyusup ke kumpulan ikan dan memantau polusi laut |  Penelitian post thumbnail image

Prize besar Result SGP 2020 – 2021.

Trout robot tidak hanya berenang tanpa suara di air dengan kecepatan yang sama dengan rekan alaminya, ia juga dapat memanen energi yang cukup untuk menyalakan sensor. Pekerjaan oleh para peneliti di AS dapat memungkinkan robot untuk menyusup ke sekolah ikan untuk mempelajarinya, memantau polusi laut, atau bahkan beroperasi sebagai mata-mata angkatan laut.

Robot renang bukanlah hal baru, tetapi mereka sering membutuhkan motor besar dan keras dengan mekanisme yang kompleks. Ikan robot yang lebih baru telah dibuat menggunakan bahan pintar yang lembut tetapi mereka hanya bisa berenang perlahan atau bergantung pada perubahan suhu untuk bekerja.

Gambar yang menunjukkan tangki kecil berisi air dari atas dan di dalamnya ada dua robot trout

Alper Erturk dari Georgia Institute of Technology berpendapat bahwa bahan piezoelektrik adalah jawaban untuk mengatasi keterbatasan tersebut. Kelompoknya membuat robot ikan piezoelektrik pertama yang tidak ditambatkan pada tahun 2013. Sekarang, tim Erturk telah membangun pekerjaan ini dengan merampingkan robot menjadi ukuran dan bentuk ikan trout pelangi, mencapai kecepatan yang sebanding dengan yang asli.

Bahan piezoelektrik terdiri dari serat fleksibel yang mengembang dan berkontraksi seperti otot sebagai respons terhadap listrik. Namun, mereka juga dapat menghasilkan listrik ketika serat digetarkan oleh kekuatan eksternal seperti angin atau air yang mengalir. Robot terbang dan robot darat telah dibuat dengan bahan tersebut sebelumnya – tetapi ini adalah prototipe bawah air pertama.

Ikan robot Erturk memiliki sirip ekor silikon yang diapit di antara dua lapisan bahan piezoelektrik. Bahan ini mengandung serat timbal zirkonat titanat yang dipisahkan antara lapisan resin epoksi fleksibel. Ini dilapisi dengan elektroda tahan air yang tertanam dalam film polimida.

Foto ikan robotik, tubuh hitamnya yang kenyal setengah terbuka di sekitar bagian tengah untuk mengungkapkan komponen elektronik di dalamnya.  Di bawah gambar ikan yang sama dengan kulit terluar transparan untuk menunjukkan komponen bagian dalam

Sirip ekor dapat dilepas dan membentuk sepertiga dari panjang robot 30.5cm – mirip dengan ikan trout dewasa. Tubuh dan hidung berongga, dicetak 3D dari asam polilaktat, menyimpan elektronik, baterai, dan komponen pemanen energi. Penerima Bluetooth memungkinkan getaran sirip dikendalikan melalui aplikasi telepon.

Eksperimen di air menunjukkan bahwa robot dapat mencapai daya dorong yang sebanding dengan ikan trout pelangi, mencapai kecepatan berenang hampir satu panjang tubuh per detik. Saat robot ditambatkan, turbulensi air dapat membuat sirip ekor bergetar, yang memungkinkannya untuk mengumpulkan energi – meskipun tidak cukup untuk menggerakkan gerakannya sendiri.

‘Membuatnya bertenaga sendiri bisa dilakukan tetapi akan memakan waktu lama untuk memanen energi aliran dan menyimpannya dalam baterai,’ kata Erturk. ‘Banyak jam panen akan diperlukan untuk beberapa menit berenang.’ Namun, energi yang dipanen dapat digunakan untuk sensor nirkabel terpasang untuk memantau lingkungan bawah air. Menggunakan aktuator piezoelektrik berarti konsep tersebut dapat ditingkatkan – atau diturunkan, hingga sekecil robot berukuran milimeter.

‘Itu [researchers] menunjukkan hasil yang menarik menggunakan aktuator berbasis piezo yang diterapkan pada ikan robot,’ kata Robert Katzschmann yang mengembangkan robot lunak di Institut Teknologi Federal Swiss di Zürich. ‘Saya akan penasaran untuk melihat apakah robot juga bisa memanen energi saat dikerahkan tanpa ditambatkan di air yang mengalir. Melakukan konversi energi reversibel, desain aktuator berbasis piezo juga memungkinkan pemanenan energi dan peredam bising secara simultan dalam pengaturan industri.’

Related Post