Ingenieure des MIT und der EPFL in Lausanne, Schweiz, haben einen Roboter gebaut, der sowohl schwimmen als auch fliegen kann. Diese Konstruktion könnte zu einer neuen Klasse von Fahrzeugen für die Erforschung der Ozeane führen. Das "flapping-wing aerial-aquatic vehicle", kurz FAAV, wiegt weniger als 300 Gramm (etwa ein halbes Pfund) und besitzt einen zentralen Rumpf, zwei flexible Flügel und ein steuerbares Heck. Eine Batterie und ein wasserdichter Elektromotor treiben eine Kurbelwelle an, die die Flügel auf und ab bewegt. Die Flügel sind dünne Membranen, die mit hydrophoben Nanopartikeln beschichtet sind, damit Wasser abperlt. Das motorisierte Heck verändert seinen Winkel, damit der Roboter aufsteigen oder abtauchen kann.
In Experimenten in einem Wassertank und am Genfersee identifizierte ein Team unter der Leitung von Raphael Zufferey, Assistenzprofessor für Maschinenbau am MIT, Kombinationen aus Flügelgröße, Schlagfrequenz und Heckwinkel, mit denen sich der Roboter reibungslos vom Schwimmen zum Fliegen bewegen kann. Die besten Ergebnisse lieferten mittelgroße Flügel, die flexibel genug sind, um die Schlagamplitude im Wasser zu begrenzen, aber steif genug, um den Roboter in der Luft zu halten. Ein Nickwinkel von 70 Grad ermöglichte es dem Roboter, aus dem Wasser in die Luft zu springen. Anders als viele tauchende Vögel benötigte der Roboter keine Füße, um von der Wasseroberfläche abzuheben.
Zufferey stellt sich vor, dass Ozeanographen, Meeresbiologen und Küstengemeinden den Roboter von einem Boot oder vom Ufer aus starten, damit er in der Nähe eines Eisbergs, einer Hafenanlage oder eines Walschwarms fliegt. Anschließend könnte er tauchen, um Messungen durchzuführen oder Proben zu sammeln, und dann zurückfliegen, um die Daten zu übermitteln, zu einem Bruchteil der Kosten herkömmlicher Methoden.
Die Forscher arbeiten nun an Flügeln, die sich nicht nur auf- und abbewegen, sondern auch drehen können, und planen Tests bei unruhiger See und windigen Bedingungen. "Man könnte ihn nicht nur jede Woche, sondern jede Stunde losschicken", sagt Zufferey.
Quelle: MIT Technology Review · Zusammengefasst von HeadlinesBriefing