Tweet

Robots zoeken naar onzichtbare eigenschappen van de zee /reageer

Wetenschappers hopen meer te leren over klimaatsveranderingen en vervuiling door in de diepzee onderzoek te doen. Technisch is dat ingewikkeld, maar onder meer onderwaterrobots en genetisch versleutelde kikkervisjes helpen hen daarbij.

Onlangs is het een onbemande onderzoeksrobot gelukt om 5300 kilometer af te leggen door de Atlantische Oceaan. Op eigen kracht, voor het eerst. De robot, die 61 kilo weegt, zweefde mee met de oceaanstromen. Hij heeft maanden op zee doorgebracht en data verzameld over de watertemperatuur en het zoutgehalte aan het oppervlak en op 183 meter diepte. Deze Scarlet Knight is één voorbeeld van de vele nieuwe technieken waar wetenschappers naar grijpen om beter onderzoek te kunnen doen naar meren, rivieren en de zee.

De Benthic Rover

De 1460 kilo zware Benthic Rover kroop 40 kilometer over de oceaanbodem bij Californie, afgelopen zomer. Een meter per minuut was zijn snelheid, om maar zo weinig mogelijk bezinksel op te werpen. De Benthis Rover is een onderzoeksrobot ter grootte van een kleine auto en ontwikkeld door wetenschappers van de Monterey Bay Aquarium Research Institute.
Gemaakt van titanium is hij in staat om een druk van een dikke 4000 kilo per vierkante meter te weerstaan. Aangevuld met schuimen drijfboeien drukt hij maar met zo’n 45 kilo op de bodem waardoor hij minder kans loopt zijn onderzoeksobjecten te verstoren. Ook zinkt hij zo niet onwrikbaar vast in de zeer zachte toplaag van de zeebodem.

De Benthic Rover schiet om de 4 meter plaatjes van zijn omgeving en meet het zuurstofgehalte dat organismen in het zeebodembezinksel verbruiken. Met deze informatie hopen wetenschappers inzicht te krijgen in veranderingen in maritieme ecosystemen als gevolg van klimaatsveranderingen. En een antwoord op de fundamentele vraag: “Hoe kunnen toch zoveel beestjes leven op de bodem van de zee terwijl er zo weinig te eten is?”
Zijn volgende trip zal zes maanden duren en dan zal hij 225 kilometer afleggen op 4000 meter diepte, weer aan de kust van Californië.

“Fish and Chips”

De eerste robotvis werd vijftien jaar geleden gemaakt en had duizenden onderdelen: Robotuna. Nu is er een nieuwe vis die maar uit tien onderdelen bestaat, waaronder een vel van flexibele polymeren. De motor in de buik zorgt voor een zwiepend lichaam waardoor de vis voorwaarts beweegt. Hij is ontwikkeld door de MIT-ingenieurs Kamal Youcef-Toumi en Pablo Valdivia y Alvarado.

De gebruikte polymeren kunnen op specifieke plekken stijver of soepeler worden gemaakt en daarmee kon het modellichaam één geheel worden, in plaats van gesegmenteerd. Dit komt de beweeglijkheid, de waterdichtheid en de productiekosten ten goede.

De huidige robovis is amper dertig centimeter lang en is gemodelleerd naar de forel. Zijn geringe formaat stelt hem in staat om soepel te bewegen en vervuilingdata te verzamelen in wateren waar een normaal onbemand onderwatervoertuig niet kan komen. Hij is robuust en goedkoop te maken en zou dus met meerdere tegelijk kunnen worden uitgezet en ook voor langere tijd. Sommige prototypes zwemmen al vier jaar rondjes in de proeftank en nog steeds lekken ze niet.

De meeste zwemtechnieken kunnen worden gekopieerd door gebruik te maken van de natuurlijke vibraties van zachte structuren.

Bij zijn eerste zwemtochtjes zat de robotvis nog aan een externe motor vast maar die zal snel vervangen worden door een batterij in de vis zelf, een model van 2.5 tot 5 Watt. De verschillende prototypes gebruiken verschillende zwemtechnieken. Met meer of minder staartslag. Hoe meer slag hoe sneller de vis maar ook hoe minder wendbaar. Andere zwemtechnieken worden nu uitgeprobeerd zoals die van de salamanders en de staartroggen.