Самозарядные роботы смогут исследовать океан автономно
Несмотря на всю экспансию человечества за последние несколько сотен лет, большая часть дна океана остается неисследованной. Хотя отчасти это можно объяснить тем фактом, что некоторые части океана просто слишком глубоки для безопасного посещения людьми или оборудованием для обработки изображений, сложность использования этого оборудования также является важным фактором.
Подводным роботам для работы необходима энергия, и большинство из них работают от батарей. Это означает, что батарея в конечном итоге разряжается, превращая робота в глубоководный мусор или вынуждая операторов перезаряжать батарею на судне. Эксплуатация этих судов чрезвычайно дорога и они сжигают тонны дизельного топлива.
Таким образом, задача ученых, связанных с глубоководными исследованиями, заключается в разработке подводного робота, который сможет перемещаться по океану в течение длительного времени без необходимости подзарядки.
Теперь Seatrec, дочерняя компания НАСА, разработала робота infiniTE float. Названный в честь своей способности бесконечно исследовать море, робот-поплавок infiniTE собирает кинетическую энергию для питания своих двигателей и датчиков. Для этого используются материалы с фазовым переходом или материалы, которые переключаются между твердым и жидким состояниями в зависимости от окружающей среды.
Каждый робот InfiniTE содержит компоненты на основе парафина, которые реагируют на экстремальные колебания температуры океана. Когда робот ныряет, вода вокруг него становится холоднее, в результате чего парафин замерзает и сжимается. Возникающая в результате кинетическая энергия заставляет гидравлическое масло проходить через небольшой генератор, который производит электроэнергию для батареи infiniTE.
Когда робот всплывает на поверхность, он сталкивается с более теплой водой, которая нагревает парафин и заставляет его расширяться. Этот процесс может повторяться бесконечно, при этом любое избыточное давление выходит через односторонний клапан.
Хотя другие команды инженеров пытались использовать подобные механизмы в прошлом, эта версия привода роботов с фазовым переходом была разработана в Лаборатории реактивного движения НАСА. Seatrec в настоящее время сотрудничает с Центром океанических исследований для мониторинга находящихся под угрозой исчезновения китов в Мексиканском заливе. Партнерство будет использовать две версии infiniTE float. Одна из них будет отслеживать температуру воды и другие данные о погоде в океане, которые, как предполагается, могут оказать влияние на среду обитания китов. Другая будет использовать пассивный акустический гидрофон для прослушивания самих китов.
Другие потенциальные возможности использования робота-поплавка infiniTE включают исследование подводной топографии и отслеживание предвестников тропических штормов.