Исследователи из Университета Бингемтона, который является частью Государственного университета Нью-Йорка, разработали автономного робота в виде "жука", способного передвигаться по воде. Они надеются, что их разработка станет важным шагом в развитии водной робототехники. Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Materials Technologies.
Профессор Университета Бингемтона Сокхын Чой, работающий на кафедре электротехники и вычислительной техники в Школе инженерии и прикладных наук Томаса Дж. Уотсона, а также возглавляющий Центр исследований передовых сенсорных технологий и экологической устойчивости (CREATES), уже около десяти лет разрабатывает биобатареи на основе бактерий, которые могут храниться до 100 лет. Вместе с доктором Анваром Эльхададом и аспирантом Ян Гао они создали автономного робота, который питается сам.
Эти водные роботы используют подобную технологию, так как она более устойчива в сложных условиях, чем солнечные, кинетические или тепловые системы энергии. Важным элементом робота является интерфейс Janus, который с одной стороны гидрофильный, а с другой гидрофобный. Это позволяет устройству поглощать питательные вещества из воды и сохранять их для поддержания жизни бактериальных спор.
Когда условия благоприятны, бактерии переходят в вегетативное состояние и генерируют энергию. Но когда становится слишком холодно или не хватает питательных веществ, они превращаются в споры, что позволяет продлить срок службы устройства.
Эксперименты команды из Бингемтона показали, что такая система может генерировать около 1 милливатта энергии — этого достаточно для обеспечения движения робота и работы датчиков, которые могут отслеживать различные параметры окружающей среды, например, температуру воды, уровень загрязнения, движение судов и самолётов, а также поведение морских животных.
В отличие от современных "умных поплавков", которые закреплены на одном месте и собирают данные о воде и окружающей среде, эти роботы могут перемещаться туда, где они необходимы. Следующий этап в их разработке — это исследование, какие именно бактерии наиболее эффективны для генерации энергии в экстремальных условиях океана.