Mažiau nei 300 gramų sveriantis „plazdančių sparnų“ robotas padeda mokslininkams suprasti, kaip nardantys paukščiai sklandžiai pereina iš oro į vandenį. Šis inžinerinis sprendimas leidžia tyrinėti mechaniką, kurią gamta tobulino milijonus metų, tačiau kurią atkartoti technologiškai iki šiol atrodė beveik neįmanoma.

Dvi terpės – vienas sprendimas

Vanduo yra 1 000 kartų tankesnis už orą, todėl judėjimas šiose terpėse reikalauja kardinaliai skirtingų fizinių principų. Paukščiai, tokie kaip narai, kirai ar audrašaukliai, šią problemą sprendžia meistriškai, tačiau stebėti jų judesius po vandeniu ir ore vienu metu yra itin sudėtinga. Masačusetso technologijos instituto (MIT) sukurta „plazdančių sparnų oro ir vandens transporto priemonė“ (FAAV) tapo pirmuoju paukščio dydžio robotu, gebančiu skristi, nardyti ir vėl pakilti į orą.

Signalas aiškus.

Tyrėjai nustatė, kad skrydžiui ore reikalingas aukštesnio dažnio sparnų mostas, o po vandeniu sparnai pasyviai išsilenkia iki 90 laipsnių kampu. Tai ne tik sumažina variklio apkrovą, bet ir sutrumpina kiekvieno mosto eigą, leisdama robotui efektyviai manevruoti tankioje terpėje.

Mechanika be sparnų lankstymo

Vienas didžiausių iššūkių kuriant tokius įrenginius – perėjimas tarp terpių. Dažnai manoma, kad paukščiai turi sulankstyti sparnus ar kojas, kad sėkmingai nertų, tačiau šis tyrimas rodo kitokią realybę. Dažnio adaptacija, lankstūs sparnai ir galinga pavara leidžia sklandžiai pereiti iš vienos terpės į kitą be sudėtingų mechaninių transformacijų.

Didesni sparnai pagerina skrydį ore, tačiau, priešingai nei buvo baiminamasi, jie nesumažina efektyvumo po vandeniu. Komanda pastebi, kad sparnų pločio mažinimas po vandeniu gali būti labiau susijęs su greičio didinimu nei su energijos taupymu. Tai detalė, kurią stebėti gyvūnų populiacijose yra itin sunku, tačiau kontroliuojamoje robotinėje versijoje ji tampa lengvai išmatuojama.

Nuo laboratorijos iki ežero

Vaizdo įrašai, užfiksuoti Ženevos ežere, rodo, kaip robotas, vos pastebimai sudrumstęs paviršių, išsiveržia iš vandens ir tęsia skrydį. Šis sklandus perėjimas priklauso nuo uodegos ir kūno atstumo bei kampo, kuriuo įrenginys palieka vandenį. Tokie duomenys yra itin vertingi, nes jie leidžia tiksliai modeliuoti fizinius procesus, kurie vyksta per sekundės dalis.

Technologinė pažanga šioje srityje atveria naujas galimybes ne tik biologijos tyrimams, bet ir autonominių sistemų kūrimui. Kaip ir NASA atliekami skrydžių bandymai, siekiantys sumažinti riziką ir paspartinti inovacijas, šis robotas tarnauja kaip platforma, leidžianti brandinti idėjas, kurios vėliau gali būti pritaikytos sudėtingesnėse aplinkose.

Duomenų atvirumas ir ateities perspektyvos

Visi tyrimo duomenys, įskaitant roboto dizaino failus ir komponentų sąrašus, yra viešai prieinami „Zenodo“ platformoje. Tai leidžia kitiems mokslininkams atkartoti eksperimentus ir prisidėti prie geresnio supratimo apie bioįkvėptą robotiką. Nors šiuo metu robotas yra tik tyrimų įrankis, jo gebėjimas veikti dviejose radikaliai skirtingose pasaulio dalyse verčia iš naujo įvertinti inžinerines ribas.

Ateityje tokie įrenginiai galėtų padėti stebėti ekosistemas, kuriose žmogaus veikla keičia cheminę sudėtį ar temperatūrą, pavyzdžiui, koralų rifus. Nors šiuo metu robotas yra tik paukščio dydžio, jo sėkmė rodo, kad gamtos mechanikos kopijavimas yra vienas efektyviausių būdų kurti ateities technologijas, gebančias prisitaikyti prie kintančių aplinkos sąlygų.

Ši informacija nepakeičia gydytojo konsultacijos.

Šaltiniai

  1. [1] [Science.org | 2026-07-10] Leaping out of the water: Aerial-aquatic locomotion with flapping wings | Science
  2. [2] [Techspot.com | 2026-07-11] This MIT robot flies through the air then dives underwater using the same wings
  3. [3] [Newatlas.com | 2026-07-14] First bird-scale robot to swim, dive, and launch back into flight
  4. [4] [Apnews.com | 2026-07-10] Flapping robot that swims and flies, offering scientists clues to how diving birds move | AP News
  5. [5] [X.com] A flapping-wing robot that can both swim underwater and fly through the air is helping scientists rethink how diving bir