Robot-waterwants beweegt zich met behulp van dunne folie over water

Onderzoekers van de University of Virginia hebben twee kleine, insect-achtige robots ontwikkeld die zich over water en andere vloeistoffen kunnen bewegen zonder te zinken. Ze maken hiervoor gebruik van ultradunne, flexibele folies die voor het benodigde drijfvermogen zorgen.

In de natuur gebruiken waterwantsen de oppervlaktespanning van water om te blijven drijven. Hun behaarde, waterafstotende poten verdelen het gewicht, terwijl de middelste poten voor aandrijving zorgen en de achterste voor sturen.

De robots – HydroFlexor en HydroBuckler – imiteren dit principe, maar bewegen zich niet dankzij de natuurlijke oppervlaktespanning. In plaats daarvan gebruiken ze een extreem dunne folie die direct op het wateroppervlak wordt gevormd. De HydroFlexor beweegt zich met vinachtige bewegingen, terwijl de HydroBuckler zich voortbeweegt door een hobbelende beweging.

De benodigde folie wordt geproduceerd met een speciale Hydro-Spread-techniek. Hierbij wordt een vloeibare polymeerinkt op het wateroppervlak verspreid, die zich tot een ultradunne film vormt. Deze wordt met een laser in de juiste vorm gesneden. De folie bestaat uit twee lagen die zich bij verwarming verschillend uitzetten, waardoor golvingen ontstaan. Met gerichte temperatuurveranderingen door infraroodlicht kunnen de robots bewegen en sturen.

De onderzoekers zien toepassingen in zachte robots die in wateromgevingen werken, bijvoorbeeld om de waterkwaliteit of andere milieugegevens te monitoren, of bij zoek- en reddingsoperaties.