Un piccolo robot che vola e si tuffa in acqua come farebbe un uccello marino a caccia di prede: è questa la creatura messa a punto dai ricercatori del MIT, insieme ai colleghi dell’EPFL. Non un semplice drone volante, e nemmeno solo un drone subacqueo, ma qualcosa che riesce a fare entrambe le cose. Una combinazione rara, che apre la strada a un nuovo genere di macchine capaci di muoversi in ambienti diversi. Il nome scelto non è dei più poetici, va detto: lo hanno chiamato veicolo aereo-acquatico ad ali battenti, sigla FAAV.
MIT: un progetto che guarda alla natura
Chi si aspetta le classiche eliche resterà deluso. Questo drone anfibio vola grazie a due ali che ricordano quelle di un uccello, agganciate a una piccola fusoliera centrale dove trovano posto la batteria e il motore che le fa muovere. Le ali sono fatte di una membrana sottile con un rivestimento idrorepellente, così l’acqua scivola via senza aggiungere peso e senza rallentare i movimenti quando il robot riemerge. C’è poi una coda orientabile che permette curve e piccoli aggiustamenti dell’inclinazione, utili sia per entrare in acqua che per uscirne. Il peso complessivo? Appena 300 grammi.
Per arrivare a questo risultato gli ingegneri hanno studiato le caratteristiche di oltre 100 specie di uccelli tuffatori, dai pulcinella di mare alle procellarie fino ai martin pescatori. Hanno notato una cosa interessante: gli uccelli più piccoli battono le ali circa dieci volte in aria e quattro in acqua, mentre nei volatili più grandi come i gabbiani la frequenza cala. Per riprodurre stili di volo differenti hanno realizzato ali di dimensioni diverse, intercambiabili tra loro.
C’è un dettaglio curioso in tutto questo. La maggior parte degli uccelli tuffatori usa le zampe per prendere slancio e staccarsi dall’acqua. Il robot le zampe non le ha, eppure ottiene lo stesso effetto. Il segreto sta nell’angolo di decollo: dopo diverse prove hanno visto che deve uscire dall’acqua a 70 gradi. Se esagera, invece di alzarsi in volo ricade all’indietro.
A cosa serve davvero
La domanda sorge spontanea: a che scopo costruire una cosa del genere? Le risposte sono due. La prima è puramente scientifica, cioè capire meglio la meccanica del volo di questi uccelli e come la modificano passando dall’aria all’acqua e viceversa. La seconda è più concreta e riguarda l’esplorazione remota di zone difficili da raggiungere.
L’idea di Raphael Zufferey, autore principale dello studio, è che robot di questo tipo possano essere lanciati da una barca o dalla costa, volare fino a un punto di interesse (un iceberg, un porto, un gruppo di balene), immergersi per prelevare un campione o effettuare una misurazione, e poi tornare in volo per consegnare i dati. Il tutto a costi molto più bassi rispetto ai metodi oceanografici tradizionali, con la possibilità di ripetere l’operazione ogni ora anziché ogni settimana.
I prossimi passi del gruppo di lavoro riguardano due obiettivi. Il primo è dare alle ali anche la capacità di ruotare, oltre a battere. Il secondo è mettere alla prova il robot volante e subacqueo in condizioni più difficili, come acque agitate o presenza di vento.