Megérkezett a „robotlégy”

A kémtörténetek írói évtizedek óta fantáziálnak apró, rovarméretű megfigyelőrobotokról. Az álmukat egy MIT-s kutatócsoport váltotta valóra, Kevin Yufeng Chen vezetésével. A professzor – aki a munkája során együttműködött a Harvarddal és a Hongkongi Egyetemmel is – olyan mesterséges rovart alkotott, amely egy az egyben képes utánozni az élő ízeltlábúak lenyűgöző repülési képességeit.

„A nagyobb nem mindig jobb”, vallja a kutatásvezető, aki szerint a ma ismert drónok túl termetesek és lassúak, vagyis képtelenek szűk helyeken navigálni. Csak szabadban használhatók, miközben sok olyan élethelyzet van, amikor kifejezetten szűk, komplex terekben is szükség lenne repülő robotokra. A legnagyobb kihívást az apróságok felépítése jelentette, hiszen amíg egy hagyományos drónt egyértelmű, hogy milyen motorokkal szerelnek fel, ekkora méretekben csak teljesen szokatlan konstrukciók jöhettek számításba. Először kerámiaalkatrészekkel próbálkoztak, ám hiába sikerült repülni velük, a szerkezetek túl törékenynek bizonyultak. És éppen ez a gond: ha egy rovar mozgását kell imitálni, nem lehetséges, hogy ne érjen hozzá semmihez, hiszen egy méh is másodpercenként legalább egyszer nekiütközik valaminek.

Chen ellenálló drónt akart alkotni, ezért puha és rugalmas darabokból építette fel a meghajtást. A motor egy gumihengerbe ágyazott szénalapú nanocsőből áll, ami kis cilinderekben végződik. A nanocsőbe vezetett áram elektrosztatikus mezőt kelt, ami heves pulzálást idéz elő, mozgásba lendítve a cilinderekhez kapcsolt szárnyakat. Az igazi bravúr viszont az, hogy milyen apró méretben sikerült mindezt megvalósítani: a szerkezet 0,6 grammos, vagyis nagyjából megegyezik egy darázs tömegével. A szárnyaival 500-szor verdes másodpercenként, minden környezeti hatásra reagál, sőt, képes magához térni és navigálni, miután „lecsaptuk”. Több másik robottal is összekapcsolható: alakzatban repülve nagyjából egy felszálló magnókazettára emlékeztetnek.

Tehát változatos fizikai tulajdonságokkal rendelkező, akár rendkívül szűk környezetben is stabilan repülő robotlegyeket hoztak létre, azonban egy probléma még mindig akad, és ez nem is olyan kicsi: vezetékről táplálják őket, hiszen az intenzív mozgásuk nagyon energiaigényes. Ahhoz, hogy egyszer ne csak laboratóriumban, hanem a való világban is használatba kerüljenek, valahogyan meg kell oldani, hogy saját akkumulátorról és jóval energiatakarékosabban működjenek. Addig a terep kizárólag a tudományé: a rovarszerű drónok új ablakot nyitnak az ízeltlábúak repülését kinematikai szempontból tanulmányozó kutatók számára. „Ha megzavarjuk őket, akkor jól megfigyelhető, hogy ez hogyan befolyásolja a mozgásukat, vagyis segít megérteni a repülési tulajdonságaikat”, magyarázta Chen, hozzátéve: ennél sokkal többre, széles körű gyakorlati használat megteremtésére törekszik.

A professzor azt reméli, hogy a robotlégy egy nap részt vehet növények mesterséges beporzásában, romok között zajló mentőakciókban, más eszközzel megközelíthetetlen helyszínek kutatásában vagy komplex gépek navigálásában – fokozva a biztonságot és a funkcionalitást. Utóbbira egy turbinamotor példáját hozta fel: egy ilyen szerkezet belsejében is biztosan repülő, kamerával felszerelt drón a legapróbb részletekig képes feltérképezni az esetleges repedéseket, sérüléseket, hibákat. Hasonló célokat, de talán még pontosabb működést eredményezhet Chen új projektje is: egy robot szitakötő prototípusával ugyancsak kísérletezik.

Gábor János, NEW technology magazin