L’insetto robot che salta sull’acqua

Cammina e saltella sull’acqua, magari per controllare la qualità di laghi e fiumi o per sorvegliare amici e nemici in incognito. È micro-strider, un piccolo robot sviluppato dai ricercatori dell’Istituto di Tecnologia di Harbin in Cina, che mima perfettamente i movimenti dei gerridi, gli insetti pattinatori. Descritto su Applied Materials & Interfaces, questo ultimo prodotto della robotica bioispirata potrebbe essere utilizzato, secondo i suoi creatori, anche per missioni di esplorazione e di spionaggio militare.

Negli ultimi anni sono stati fatti diversi tentativi per costruire un robot che si muovesse come i gerridi. Gli esemplari meccanici costruiti finora però, possono solo “pattinare” sull’acqua. Ci riescono perché, come gli insetti, sfruttano la forza di coesione tra le molecole di acqua per ottenere la spinta necessaria per muoversi e quando si spostano deformano la superficie del liquido, senza però rompere i legami intermolecolari che la mantengono integra. Questo permette loro di non affondare.

“Tecnologicamente è molto difficile costruire un robot che possa saltare sull’acqua senza affondare”, spiega Qinmin Pan, autore dello studio. Quando un insetto robot salta, infatti, la forza necessaria per la propulsione verso l’alto spinge le zampe dell’animale attraverso la superficie del liquido facendolo andare a fondo.

Per risolvere questo problema i ricercatori cinesi hanno costruito un insetto meccanico con cinque zampe, fatte con un materiale poroso altamente idrorepellente a base di nichel: tre sono usate per il galleggiamento del microrobot e due per dare la spinta per il salto. Questa combinazione permette al micro-strider di non affondare quando salta e quindi di superare eventuali ostacoli presenti sul suo cammino.

“Il nostro prototipo è rivoluzionario”, continua Pan, “perché fa tutto quello che i gerridi fanno in natura, ossia cammina e salta sull’acqua proprio come l’insetto vero. Inoltre, pur avendo un peso equivalente a quello di 1100 gerridi, lo strider-robot può compiere un salto di circa 14 cm di altezza e 35 cm di lunghezza e si muove con una velocità di quasi sei km all’ora”. 

Riferimenti: Applied Materials DOI: 10.1021/am300794z

Credit immagine a American Chemical Society