Ce joyau brillant d'un robot utilise les mouvements fluides d'une vraie carpe pour naviguer dans l'eau. Voir plus de photos de science verte. Adrian Dennis/AFP/Getty Images Un vieux pêcheur et sa femme vivent au bord d'une mer polluée. Chaque matin, le pêcheur à la barbe grise chevauche les vagues et jette son filet, tirant des prises de poissons de plus en plus réduites. Puis un jour, il attrape quelque chose de vraiment resplendissant :un gros poisson d'or brillant, tacheté d'écailles de saphir. Qu'est-ce que cela pourrait signifier?
Cela peut ressembler un peu à "L'histoire du pêcheur et du poisson" d'Alexandre Pouchkine, " mais cette rencontre fictive pourrait bientôt être une possibilité. Seulement au lieu d'offrir des vœux en échange de sa libération, ce poisson doré va traquer les sources de pollution des océans.
Développé par des scientifiques de l'Université d'Essex au Royaume-Uni, plusieurs de ces 30 $, 000 poissons robotisés ont plongé dans les eaux au large du port de Gijon dans le nord de l'Espagne en 2012. Une fois sur place, les robots ont commencé à détecter et à analyser les signes de pollution dans le cadre du projet de recherche pluriannuel SHOAL financé par la Commission européenne et coordonné par la société d'ingénierie BMT Group Ltd.
Des exemples de cette technologie de poisson ont déjà testé les eaux de l'Aquarium de Londres, où ils ont nagé avec succès sans contrôle humain. En outre, ils n'ont pas attiré l'attention de leurs compagnons de char prédateurs de chair et de sang.
Comme les 30 $, 000 poissons robotisés sont entièrement constitués de pièces mécaniques et électroniques, cela ne ferait évidemment pas le dîner de requin le plus satisfaisant – et la vieille femme de l'histoire de Pouchkine ne pourrait pas non plus en faire grand-chose dans un ragoût. Le véritable avantage pour les humains et les poissons est le potentiel du robot à fournir une compréhension en temps réel de la pollution des océans.
Alors pourquoi tout ce travail pour le faire ressembler à un animal ? Comment les robots poissons rendent-ils compte aux chercheurs, et pourquoi les requins ne sont-ils pas intéressés à prendre une bouchée ?
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Le poisson robotique de 5 pieds (1,5 mètre) de l'Université d'Essex peut se déplacer à des vitesses de 2,25 milles à l'heure (3,62 kilomètres à l'heure). Image reproduite avec l'aimable autorisation de Jindong Liu, Université d'Essex Les poissons robotisés de BMT Group ont reçu beaucoup d'attention en raison de leur mission environnementale, mais vous ne pouvez vraiment pas ignorer le fait qu'ils ressemblent et nagent tellement comme de vrais poissons. Ne vous y trompez pas :ce n'est pas qu'une façade pour les médias. Leur conception même dépend de principes biomimétiques.
Le biomimétisme participe à de nombreux projets d'ingénierie de pointe, mais cela dépend d'une proposition assez simple :pourquoi perdre des années de temps de laboratoire à essayer de surmonter un obstacle de conception alors que la nature l'a déjà fait sortir du parc ? Vraiment, quelle équipe humaine de développeurs peut rivaliser avec des millions d'années d'évolution ? Si vous voulez voler, regarde les oiseaux. Si vous voulez surchauffer un liquide ou escalader des murs, étudier comment les organismes parviennent à ces fins. Assez sur, si vous voulez créer une économie d'énergie, robot aquatique autonome, ne cherchez pas plus loin que les habitants de l'océan. (Lisez Comment fonctionne le biomimétisme pour en savoir plus.)
L'efficacité était la clé pour les développeurs car chaque robot devait non seulement naviguer seul dans un environnement sous-marin, mais aussi fonctionner pendant des heures sur la vie de la batterie. Alors que les véhicules télécommandés (ROV) captifs se sont avérés inestimables pour l'exploration sous-marine, leurs conceptions maladroites sont loin d'être efficaces, souvent en fonction des générateurs de surface et des cordons ombilicaux. Heureusement pour l'équipe de designers de l'Université d'Essex, l'efficacité énergétique est l'une des spécialités de la nature.
En utilisant la même mécanique de mouvement que son homologue organique, le poisson robotique est capable de tirer huit heures de fonctionnement de sa batterie. Lorsque les niveaux commencent à baisser, le robot retourne à un hub de recharge central pour se reposer pour le prochain grand jour de chasse à la pollution.
Chaque poisson robotique détecte les problèmes grâce à un ensemble de minuscules capteurs chimiques capables de détecter les contaminants dissous, ainsi que ceux accumulés à la surface de l'eau. Alors qu'ils font ces découvertes, les robots renvoient continuellement toutes les données au hub central avec des émetteurs et des récepteurs WiFi à ultrasons. Les poissons peuvent également rester en contact les uns avec les autres en utilisant ces gadgets. Tout cela s'ajoute à une expansion, vue en temps réel de la pollution d'origine hydrique d'une zone, complet avec une analyse chimique et des indices sur son origine.
Avant le déploiement, les scientifiques voulaient s'assurer que le poisson robot ne produirait pas de bruit susceptible de perturber l'environnement naturel. Ils soupçonnaient déjà que les requins éviteraient les poissons-bots en raison de leurs champs électromagnétiques. Si les espions aquatiques sont un succès à Gijon, alors les scientifiques espèrent étendre leurs opérations dans le monde entier.
Bien sûr, ces poissons ne sont pas les seuls robots dans la mer. Sur la page suivante, nous examinerons d'autres variétés d'automates sous-marins renifleurs de pollution.
Un poisson robot nage dans un réservoir au Mitsubishi Minatomirai Industrial Museum le 30 juillet 2002, à Yokohama, Japon. Junko Kimura/Getty Images News/Getty Images Les scientifiques de l'Université d'Essex ne sont pas les seuls à s'intéresser à la création biomimétique, vie marine mécanique. Comme il s'avère, ils ne sont même pas les seuls à chercher à libérer de tels robots sur le problème mondial de la pollution aquatique. Dans cette section, nous passerons en revue quelques-uns des autres poissons robots intéressants et examinerons ce qu'ils pourraient avoir à offrir à la planète.
Poisson robot : La chercheuse de l'Université de Washington, Kristi Morgansen, a développé trois robots nageurs biomimétiques et bien qu'ils ne soient pas aussi rationalisés que ceux associés au projet SHOAL, ils se vantent d'une technologie similaire. Ils communiquent via des ondes sonores sous-marines, agir de manière autonome et utiliser un ensemble de capteurs pour surveiller leur environnement. Alors que les robofish doivent faire surface toutes les 20 minutes pour télécharger les informations collectées par satellite, les machines, apparemment, pourrait fonctionner jusqu'à six mois à la fois avec une seule charge de batterie [source :Bland]. Morgansen a discuté du déploiement du poisson dans le Puget Sound de Washington pour suivre les baleines et mesurer la pollution.
Le calmar robotique : Des chercheurs de l'université japonaise d'Osaka ont construit un robot calmar. Comme le nom l'indique, ce prototype mécanique utilise des panneaux de caoutchouc ondulés de chaque côté de son châssis pour manœuvrer dans l'eau. Plus, son corps plat lui permettra d'entrer dans certains des coins et recoins les plus étroits de l'océan. Bien que le bot ne soit pas assez avancé pour qu'un rôle spécifique lui soit encore attribué, les concepteurs espèrent l'utiliser pour surveiller les conditions sous-marines et repérer les ressources.
Roboctopus : Des chercheurs grecs, Italie, Israël, La Suisse, La Turquie et le Royaume-Uni ont l'intention de construire un robot au toucher doux - la douce caresse de tentacules mécaniques, pour être exact. Chacun des tentacules du Roboctopus contiendra quatre cordes, contenant chacun des polymères électroactifs qui se contractent lorsqu'ils sont frappés par un champ électrique, faisant fléchir le tentacule d'une manière ou d'une autre. Le robot pourrait utiliser ces membres pour traverser des environnements délicats du fond de l'océan sans perturber ou endommager l'environnement. Ces caractéristiques peuvent permettre aux scientifiques de mieux étudier les effets de la pollution sur les environnements des récifs coralliens.
Ce ne sont pas les seules conceptions de robots biomimétiques basées sur la vie marine. D'autres scientifiques et équipes de recherche se sont penchés sur les requins, tortues de mer, lamproies et diverses espèces de poissons pour s'en inspirer. Si tous ces reniflements de pollution ne nous aident pas à protéger notre environnement, alors au moins nous pouvons nous attendre au jour où les choses mécanisées se précipiteront et se faufilent dans une mer autrement sans vie.
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Sources
