Einen neuen Flug- und zugleich auch Tauchroboter für die Meeres- und Klimaforschung haben Ingenieure des Massachusetts Institute of Technology zusammen mit Kollegen der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) entwickelt. "Unser Traum ist es, dass Ozeanografen, Meeresbiologen und Mitglieder von Küstengemeinden diesen Roboter von einem Boot oder vom Ufer aus starten, und er dann nahe an das Untersuchungsgebiet heranfliegt, etwa zu einem Eisberg, einer Hafenanlage oder über eine Walschule", sagt Raphael Zufferey vom Massachusetts Institute of Technology.
Das neue Wunderwerk der Technik taucht ins Wasser, um Messungen vorzunehmen oder Proben zu entnehmen, und fliegt dann zurück, um die Daten abzuliefern - und das zu einem Bruchteil der Kosten herkömmlicher Methoden. "Anschliessend könnte er erneut hinausfliegen, um weitere Messungen durchzuführen", unterstreicht Zufferey.
Das "Flapping-Wing Aerial-Aquatic Vehicle" wiegt weniger als 300 Gramm. Am Rumpf, der Motoren, Energieversorgung und Elektronik enthält, sind zwei flexible Flügel befestigt, die wie jene von Vögeln schlagen sowie und ein bewegliches Heck für die Navigation. Die Flügel bestehen aus dünnen Membranen, die mit hydrophoben Nanopartikeln beschichtet sind, um Wasser abzuleiten.
In Experimenten in einem Wassertank und an einem örtlichen See haben die Ingenieure die beste Kombination aus Flügelgrösse, Flatterfrequenz und Heckwinkel ermittelt, die es dem Roboter ermöglicht, nahtlos vom Schwimmen über das Durchbrechen der Wasseroberfläche zum Fliegen überzugehen.
Zudem haben die Experten der EPFL herausgefunden, dass der Roboter mit einer Flatterfrequenz von etwa fünf Hertz - also fünf Flügelschlägen pro Sekunde - mit einer Geschwindigkeit von fast einem Meter pro Sekunde schwimmt. Bei einer ähnlichen Flatterfrequenz flog der Roboter mit etwa sechs Metern pro Sekunde durch die Luft. Die Geschwindigkeiten und Flügelschlagfrequenzen des Roboters entsprechen denen echter Tauchvögel, heisst es abschliessend.
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