Il pinguino-robot che studia le correnti oceaniche

Scienziati tedeschi hanno creato un pinguino-robot in grado di nuotare in acqua e seguire il corso di importanti correnti oceaniche.

Allo scopo di studiare delle particolari correnti oceaniche, un oceanografo tedesco ha collaborato con una società di bionica per costruire un robot sottomarino ispirato ai pinguini. L’automa, chiamato Quadroin, ricorda nei movimenti, nonché nella forma e nei colori, un pinguino. Si tratta di un veicolo subacqueo autonomo: una macchina semovente stampata in 3D progettata per misurare le proprietà dei gorghi oceanici. Un prototipo di Quadroin è già stato messo in acqua e così il pinguino-robot ha potuto effettuare i primi importanti test scientifici.

Pinguino-robot © Hereon
Il primo pinguino-robot è già stato messo in acqua © Hereon

Gli studi sugli eddies

Quadroin è stato creato dallo scienziato Burkard Baschek, mentre era a capo dell’istituto Helmholtz Center Hereon nella città di Geesthacht in Germania, insieme alla startup berlinese EvoLogics. Il compito del pinguino-robot è preciso: studiare gli eddies, chiamati in italiano gorghi o vortici oceanici. Le correnti oceaniche, infatti, a volte possono formare piccoli anelli d’acqua temporanei chiamati vortici. Questi vortici oceanici svolgono un ruolo importante nell’ecosistema marino, spostando calore, nutrimenti e gas tra le acque superficiali e quelle profonde. Inoltre spostano il fitoplancton e altre piante marine come le alghe e il plancton algale che producono fino al 70 per cento di ossigeno atmosferico, ovvero quello che respiriamo in superficie.

Ma gli studi a riguardo sono stati finora molto difficili perché gli eddies sono spesso larghi solo dieci metri e scompaiono dopo una media di 12 ore. E anche quando gli scienziati sono stati in grado di intercettare queste correnti, non sono riusciti a raccogliere dati su di esse. Da qui nasce l’idea di Baschek di costruire un robot in grado di avvicinarsi e stazionare fra i gorghi. La forma ideale non poteva che essere quella di uno dei migliori nuotatori del mondo animale, il pinguino.

Baschek aveva sviluppato inizialmente una serie di circa 20 sensori collegati a una fune, da trainare dietro una barca per misurare le variabili oceanografiche nei vortici, come temperatura, salinità, pressione, clorofilla e ossigeno. Ma la corda si impigliava su rocce, reti da pesca o rifiuti, non essendo più in grado di inviare i dati. “L’unico modo per evitare tali pericoli sott’acqua era sviluppare un dispositivo in grado di eseguire queste misurazioni senza essere legato a una corda – ha detto Baschek – i pinguini forniscono una forma con caratteristiche di aerodinamica ottimali”.

Ad aprile il primo prototipo Quadroin – il nome deriva da “quadro”, dalle quattro eliche che muovono il mezzo, e “penguin” – ha compiuto il suo viaggio inaugurale in un lago vicino Berlino. Il robot ha una velocità massima di otto nodi (14 chilometri orari) e può muoversi liberamente nell’acqua, evitando ostacoli, fino a 150 metri di profondità. Pesa 25 chili e al momento ha un costo di produzione di circa 80mila euro; Baschek e il suo team stanno già lavorando ad altre unità che potrebbero comunicare tra di loro tramite l’intelligenza artificiale e poi inviare i dati a un’imbarcazione al seguito.

Pinguino-robot © Hereon
Il pinguino-robot è dotato di quattro eliche © Hereon

Il difficile futuro delle correnti oceaniche

Spostando il calore dall’equatore verso i poli, le correnti oceaniche svolgono un ruolo importante nel controllo del clima. Anche questi fenomeni sono oggi a rischio: la corrente del Golfo potrebbe essere vicina al collasso e i climatologi hanno rilevato una quasi completa perdita di stabilità. Un problema che riguarda tutto il mondo e che potrebbe essere meglio analizzato grazie agli studi sui gorghi oceanici. La speranza è che i Quadroin possano rendere gli studi marini remoti molto più accessibili alle università, agli istituti di ricerca e alle aziende oceanografiche impegnate nello studio delle correnti.

Con un ruolo così importante per l’ambiente, il robot-pinguino non può rischiare di diventare l’ennesimo rifiuto in fondo al mare nel caso subisca un danno. Per ovviare a questo problema, il team tedesco ha dotato i pinguini artificiali di un espediente che imita anche le loro controparti reali: se l’elettronica si guasta e i sensori si spengono, il pinguino-robot galleggia e può essere facilmente recuperato.

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