Os melhores corredores humanos se especializam - alguns se dedicam a cobrir distâncias ultralongas, enquanto outros se concentram na velocidade da luz em uma questão de jardas.

No oceano aberto, no entanto, o atum pode fazer as duas coisas - como nadadores altamente eficientes, eles podem migrar milhares de milhas através do Pacífico, da Califórnia ao Japão, mas quando ameaçado ou em caça, eles também estão entre os peixes mais rápidos na água, capaz de atingir velocidades de quase 50 milhas por hora.

Mas para cientistas, como George Lauder, que esperam entender melhor como os peixes se movem, desenvolvendo robôs para modelar sua marcha subaquática, "essa flexibilidade tem sido extremamente difícil de capturar até agora.

O professor de Ictiologia Henry Bryant Bigelow, Lauder e uma equipe de pesquisadores da Universidade da Virgínia desenvolveram o "Tunabot, "o primeiro atum robótico que pode imitar com precisão o estilo de natação altamente eficiente do atum e sua alta velocidade. O robô é descrito em um artigo publicado em Ciência Robótica .

"As pessoas descobriram algumas maneiras complicadas de construir robôs peixes. Alguns podem se mover muito rapidamente, mas eles consomem grandes quantidades de energia, "Lauder explicou." Queríamos criar algo que pudesse se aproximar das demandas de energia dos peixes e se mover com eficiência em uma faixa de velocidades.

"É como um Porsche passando pelo trânsito de Cambridge, "Lauder disse." Não está indo a 160 quilômetros por hora, mas pode ir para a pista e ter um desempenho de alto nível. O atum é basicamente como o Porsche, são peixes de alto desempenho que têm a capacidade de se mover de forma relativamente lenta e eficiente, mas eles estão felizes em acelerá-lo. "

O desafio, Lauder disse, estava no projeto de um mecanismo que pudesse converter com eficiência a rotação de um motor no movimento lateral de um rabo de peixe - e a solução provou ser surpreendentemente simples.

"Uma equipe liderada por Hilary Bart-Smith, professor do Departamento de Engenharia Mecânica e Aeroespacial da UVA Engineering, fiz isso anexando um eixo dobrado ao motor, "Lauder disse." Então é extremamente simples, e acabou sendo muito eficaz e muito eficiente em termos de energia. A coisa toda custa apenas cerca de US $ 100. "

E com os testes realizados no laboratório de Lauder, a equipe UVA conseguiu mostrar que o desempenho do robô e o consumo de energia são semelhantes aos de peixes vivos.

Na verdade, Lauder disse, Tunabot era tão eficiente em energia que, com apenas a energia fornecida por uma bateria do iPhone, ele poderia nadar até cerca de 5 milhas e meia. O mesmo robô, no entanto, também era capaz de movimentos muito rápidos, batendo a cauda até 15 vezes por segundo.

"Você pode pensar nisso como milhas por galão, essencialmente, "Lauder disse." Queremos algo que tenha um desempenho semelhante ao de um peixe, para que possamos entender como funciona a cauda de um atum, para que possamos visualizar o fluxo sobre a cauda, e isso é difícil de fazer em um atum vivo. "

Isso não quer dizer que a equipe não comparou Tunabot a seus primos biológicos.

"Comparamos quantitativamente com os dados do atum albacora vivo, "Lauder explicou." Há um grupo em Rhode Island que está criando atum albacora, e pudemos ir lá e comparar o robô com um atum de 2 metros de comprimento. Isso é incomum, para um artigo de robótica ter dados biológicos de qualidade para comparações precisas. "

Em última análise, Lauder disse, a esperança é que o Tunabot ajude a lançar luz sobre a biomecânica de como os peixes de mar aberto nadam. "Esse sempre foi um dos objetivos do projeto, "disse ele." Há uma série de robôs peixes que foram projetados para uma variedade de propósitos, mas… tem sido difícil desenvolver robôs que de alguma forma se aproximem do desempenho de peixes de oceano aberto. A ideia de explorar este espaço de desempenho de alta velocidade, que não tinha sido feito antes, e essa é a nossa maior contribuição. "

Esta história foi publicada como cortesia da Harvard Gazette, Jornal oficial da Universidade de Harvard. Para notícias adicionais da universidade, visite Harvard.edu.