Источник: techxplore.com
Устройство весит менее 300 граммов и состоит из фюзеляжа, двух гибких крыльев и подвижного хвоста. Результаты его испытаний опубликованы в журнале Science.
Авторы разработки видят большое будущее для таких роботов в океанографии и морской биологии. Дрон сможет недорого и безопасно собирать пробы воды в опасных местах (возле айсбергов, портов или китов) и быстро возвращаться с данными на базу, делая это каждый час.
Вода в 1000 раз плотнее воздуха, поэтому двигаться в обеих средах крайне сложно. Однако анализ биомеханики птиц показал решение. Мелкие пернатые совершают около 10 взмахов крыльями в секунду в воздухе и около 4 взмахов под водой (у крупных птиц частота ниже).
Созданный робот имитирует эти движения. Его водонепроницаемый мотор приводит в движение крылья, покрытые гидрофобными наночастицами для отталкивания воды, а угол наклона хвоста регулирует погружение или взлет.
Учёные протестировали три комплекта сменных крыльев (размахом 60, 80 и 100 см) сначала в бассейне, а затем на Женевском озере.
Лучший результат показал робот со средними (80-сантиметровыми) крыльями. Они оказались достаточно гибкими для воды и достаточно жёсткими для воздуха.
Скорость: под водой робот развивает скорость до 1 м/с (при частоте взмахов 5 Гц), а в воздухе — до 6 м/с при той же частоте. Это почти полностью соответствует показателям настоящих птиц.
Секрет взлёта: для успешного выхода из воды в воздух робот должен подниматься под крутым углом в 70 градусов. Это не даёт кончикам крыльев цепляться за воду во время взмахов.
Удивительно, но роботу не понадобились лапы для взлёта. Большинство водоплавающих птиц во время взлёта активно гребут лапами по воде, однако робот смог взлететь только благодаря работе крыльев и хвоста.
В будущем разработчики планируют научить крылья робота поворачиваться (а не только двигаться вверх-вниз), а также испытать устройство в штормовых условиях и при сильном ветре.
