Vannløpere er mestere i å hoppe rett opp fra en vannoverflate. Kan en robot klare det samme?

En internasjonal gruppe forskere har studert den naturlige eksperten for å finne ut hva som skal til for at en maskin kan komme seg opp fra vannoverflaten.

De laget en lett, liten dings som er ganske lik originalen: En insektlignende robot med lange, superelastiske bein som hopper 14 centimeter rett opp i lufta uten unødig plasking.

Svinger på beina

Det er vanskeligere enn det ser ut når vannløperen grasiøst skyver fra. Om den legger for mye kraft i frasparket, går beina ned i vannet, og den får ikke dyttet ordentlig fra for å komme opp i lufta.

Løsningen til vannløperen er å dytte forsiktig først, for så å øke kraften gradvis. Slik beholder den kontakten med vannoverflaten. Maks kraft ligger like under det motstanden i vannoverflaten tåler.

Et annet triks som vannløperen bruker, er å sveipe beina over flaten idet den sparker fra. Slik fordeler den kraften over en større flate og kan presse i lengre tid, noe som øker kraften uten fare for at den bryter vannoverflaten.

Etter å ha studert vannløperen nøye ved hjelp av et høyhastighetskamera, klarte forskerne å fange opp teknikken bak bevegelsen og etterligne den.

Energien til hoppet får roboten fra varme. Når temperaturen øker rundt roboten, endrer det stivheten i en kunstig muskel av nikkel-titan i robotkroppen, som deretter utløser bevegelse.

Dyr står modell

Det er langt fra første gang et insekt eller dyr står modell for roboter.

Katter, hunder, fugler, slanger, blekkspruter og maneter er bare noen av vesenene som har blitt imitert.

Flere forskere har også laget roboter som etterligner vannløpere før, men da har det vært for å få roboten til å flyte og fare over vannoverflaten. Hopping er nytt av året.

Denne gangen lot forskerne seg også inspirere av lopper. Den katapultaktige bevegelsen til loppa ga ideen til en hengslete robot som plutselig kan sette av sted.

• Les også: Verdens minste flygende robot

Tar over terrenget

Hva den hoppende roboten skal brukes til, kommer ikke klart fram av artikkelen som presenteres i tidsskriftet Science.

En forsker som ikke har vært med på studien, Dominic Vella fra England, kommenterer i samme utgave av tidsskriftet at det trolig er få situasjoner der myke roboter trenger å hoppe rett opp fra vannet.

Men roboten er i hvert fall et bidrag til at teknologien erobrer enda mer terreng.

Referanse:

Je-Sung Koh mfl: Jumping on water: Surface tension–dominated jumping of water striders and robotic insects, Science, 30. juli 2015.

Videoen øverst i saken er laget av Carla Schaffer, AAAS. Michelle Hampson forteller.