Водные объекты занимают более 70% поверхности Земли, но часть из них до сих пор не исследована. В частности, недостаточно изучены бентические экосистемы (организмы, обитающие на грунте и внутри него), которые играют ключевую роль в поддержании биоразнообразия. Например, тропический коралловый риф занимает всего 0,1% площади океана, но служит средой обитания для 25% всех известных морских видов. В то же время, по предварительным оценкам, 70% мусора опускается на морское дно; более 60% из него составляет пластмассы, на разложение которых уходят сотни лет.

В научном мире есть обеспокоенность неопределенностью «поведения» этих отходов и их влиянием на живой мир. Возникает острая необходимость в разработке подводных роботов, которые помогут со сбором образцов организмов и пластмасс. Однако существующие модели имеют недостатки: они громоздкие, шумные и имеют ограниченную конфигурацию. А нужны мягкие и бесшумные роботы, которые не будут нарушать жизнедеятельность подводных обитателей.

В институте им. Макса Планка (Германия) обратили внимание на медуз. Они обладают уникальным способом передвижения – организмы способны плавать, щупальцами захватывая на своем пути добычу. Этот эффект ученые и внедрили в робота: его снабдили «мышцами» – электрогидравлическими приводами, приводящими устройство в движение. «Мышцы» окружены воздушными подушками, оболочка водонепроницаема. Под воздействием электричества «мышцы» сокращаются и расширяются, подобно движениям реальной медузы.

Когда особь плывет вверх, она собирает питательные вещества на своем пути, создавая потоки вокруг тела. Робот также обеспечивает циркуляцию воды вокруг себя. Эта функция полезна при сборе мелкого мусора. Затем он транспортирует мусор на поверхность, где его ожидает судно. Кроме того, робот-медуза способен действовать в группе, чтобы перетаскивать более весомые отходы. В будущем учёные планируют улучшить взаимодействие отдельных устройств в составе роя. Также робот умеет собирать хрупкие биологические образцы, такие как рыбья икра.

По сравнению с аналогичными изобретениями, почти бесшумный робот-медуза размером с ладонь работает быстрее – до 6,1 см/сек, и ему требуется совсем небольшая мощность – около 100 мегаватт. Учёные отмечают, что ноу-хау сделано из экологически чистых и безопасных материалов, поэтому если оно сломается или его повредят морские животные, материал не нанесет вреда окружающей среде. Сегодня в институте работают, чтобы сделать робота-медузу полностью беспроводным.

Подробно об универсальном, энергоэффективном и практически бесшумном роботе-медузе можно узнать на сайте ScienceAdvances.