Исследователи из EPFL вместе с другими институтами разработали роботизированного угря, который плавает в грязной воде в поисках источников загрязнения. Робот Envirobot длиной около 1,5 м оснащен химическими, физическими и биологическими датчиками.
Он перемещается в воде, как угорь, без взбалтывания ила, не нарушая жизнь подводных обитателей. Датчики проводят измерения во время плавания и отправляют данные на компьютер в режиме реального времени. Мы уже писали на нашем сайте об этой интересной разработке швейцарский ученых.
Тестирование этого робота регулярно проводится на Женевском озере. Недавнее испытание включало моделирование загрязнения воды путем рассеивания соли на небольшом участке недалеко от берега, тем самым изменяя проводимость воды. Запущенный в эту зону робот успешно отобразил карты распределения проводимости и температуры. Конечная цель заключается в том, чтобы робот мог обнаруживать тяжелые металлы, такие как ртуть, или другие загрязняющие вещества.
Envirobot может следовать по заранее запрограммированному пути, а также может принимать собственные решения и самостоятельно отслеживать источник загрязнения. Это может быть, например, неуклонное перемещение в направлении повышения токсичности.
Робо-угорь состоит из нескольких модулей, каждый из них содержит небольшой электродвигатель для изменения кривизны, что позволяет роботу плавно перемещаться в воде. Модульная конструкция также позволяет изменять состав компонентов и при необходимости длину. Envirobot можно легко разобрать, транспортировать на удаленный водоем и снова собрать, чтобы начать контроль состава воды.
Некоторые из модулей содержат датчики проводимости и температуры, а в других размещены крошечные специальные камеры, которые наполняются водой, когда робот плавает. Эти камеры содержат миниатюрные биологические датчики, в которых размещаются бактерии, мелкие ракообразные, либо клетки рыб. Датчики работают, наблюдая, как эти организмы реагируют при контакте с водой, тем самым указывая на наличие определенных ключевых загрязнителей и токсичности воды в целом. Эти датчики уже доказали свою эффективность в лабораторных экспериментах.
«Например, мы разработали бактерии, которые генерируют свет при воздействии ртути в очень малой концентрации. Мы можем обнаружить эти изменения с использованием люминометров, а затем передать данные в виде электрических сигналов», - говорит Ян Роелоф ван дер Меер, координатор проекта и руководитель кафедры Фундаментальной микробиологии в Лозаннском университете.
Другой метод предполагает использование двух отсеков, заполненных дафниями – это крошечные ракообразные, которые постоянно перемещаются. Один отсек для анализа воды, а контрольный содержит чистую воду. «На движение дафний влияет токсичность воды. Сравнивая изменения в их движении относительно контрольной группы, мы можем понять, насколько токсична вода», - говорит ван дер Меер. И третий метод заключается в выращивании рыбных клеток непосредственно на электродах. Когда токсины присутствуют в воде, целостность клетки и ее нормальная работа нарушается и они больше не касаются друг друга. Это прерывает поток электричества, что легко обнаружить при измерении.
На данный момент команда проекта проверила в реальных условиях только датчики проводимости и температуры. Испытания биологических датчиков выполнять сложнее. «Очевидно, что мы не можем загрязнить озеро, как мы делаем тестовую воду в нашей лаборатории», - говорит ван дер Меер. Но испытания запланированы на это лето. Подождем его результатов.
Комментарии
(0) Добавить комментарий