I ricercatori del MIT e dell’EPFL svizzero hanno dato vita a un robot che non si limita a volare o nuotare: lo fa con la grazia naturale di un battito d’ali, abbandonando la forza bruta delle eliche. Ma il vero colpo di genio è il “salto”: la capacità di lanciarsi fuori dall’acqua per tornare in volo, una sfida ingegneristica che per anni è stata un vicolo cieco. Questa nuova categoria di macchine, battezzata Flapping-wing Aerial Aquatic Vehicle (FAAV), prende ispirazione direttamente dai tuffatori del mondo animale, come le pulcinelle di mare.
La sfida tecnica principale risiede nell’abisso di densità che separa l’aria dall’acqua. Ciò che è perfetto per il sostentamento in volo risulta spesso eccessivo e inefficiente per il nuoto. Mentre gli uccelli reali risolvono il problema ripiegando le ali sott’acqua, i ricercatori hanno optato per una soluzione meccanicamente più snella: un design alare estremamente flessibile. Questo permette al robot di battere le ali ad alta frequenza (circa 10 Hz) in aria e di passare a un ritmo molto più lento e potente (~1 Hz) una volta immerso, il tutto gestito dallo stesso sistema motorio.
Riuscire a uscire dall’acqua è l’ostacolo più duro, descritto come la fase a più alto dispendio energetico dell’intero ciclo operativo. Il team ha scoperto che l’angolo di uscita è il fattore critico: il robot deve bucare la superficie con un’inclinazione di circa 70 gradi per riuscire a riprendere il volo con successo. Per risolvere il dilemma del peso — una scocca stagna tradizionale renderebbe il robot troppo pesante per decollare — il team ha impermeabilizzato singolarmente ogni componente elettronico. Una mossa astuta che elimina la necessità di un involucro esterno pesante e rende l’intero sistema naturalmente idrostatico.
Perché questa è una svolta?
I droni a elica sono rumorosi e le loro pale ad alta velocità rappresentano un pericolo costante, specialmente nelle ricerche ecologiche più sensibili. Un robot ad ali battenti è intrinsecamente più sicuro, silenzioso e meno invasivo per l’ambiente. Gli ideatori immaginano un futuro in cui un ricercatore possa trasportare uno di questi droni nello zaino, lanciarlo dalla riva, farlo volare verso coordinate GPS precise, farlo immergere per raccogliere campioni o dati e poi vederlo tornare alla base in volo. Questo approccio ibrido promette di sbloccare nuovi metodi a basso impatto per il monitoraggio ambientale e la ricerca oceanografica, arrivando dove i robot esclusivamente aerei o acquatici non possono arrivare.
