Recuperare oggetti in fondo al mare? Presto il pesce meccanico

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Esplorare gli oceani potrebbe diventare presto molto semplice grazie alla messa a punto del pesce meccanico, un’innovativa costruzione portata a termine da un gruppo di ricerca del Northwestern University nell'Illinois (Usa). Il robot è stato costruito in modo da riprodurre il moto del pesce-coltello, una specie che vive nelle acque del Rio delle Amazzoni. Possibili applicazioni spaziano dal recupero di oggetti nei fondali, al monitoraggio della flora e fauna acquifera.

Gli studi sono però anche utili alla ricerca di base, perché incrementano le conoscenze sul moto dei pesci. Il pesce coltello (noto al mondo scientifico come 'Apteronotus albifrons') è un predatore che caccia anche di notte, in grado di muoversi indifferentemente sia in avanti che indietro. Questa particolarità, come spiegano gli stessi autori del lavoro, potrebbe essere stata acquisita per compensare un sistema sensoriale di rilevamento delle prede poco efficiente dal punto di vista spaziale, perché sovrapponibile con il suo spazio motorio.

In altre parole i ricercatori hanno dimostrato che il pesce coltello non sente prede che non siano entro il massimo spostamento che è in grado di effettuare dalla posizione in cui si trova. Ciò avviene probabilmente a causa di un problema energetico: la specie infatti ha un sistema sensoriale attivo, ovvero emette deboli campi magnetici per esplorare lo spazio circostante e quindi impiega un quantitativo di energia superiore rispetto ad un sistema sensoriale passivo (come ad esempio il nostro), che riceve segnali e ha il solo compito di 'interpretarli'.

Gli studiosi hanno dunque preliminarmente effettuato uno studio del moto dell’animale, effettuando simulazioni al computer fino a riprodurlo in modo sufficientemente adeguato, e poi hanno utilizzato i dati inseriti per costruire un prototipo. Il lavoro ha anche dimostrato che l’animale, dotato di una grossa pinna sotto il suo corpo, usa un solo moto ondulatorio per spostarsi orizzontalmente, mentre ne usa due per il moto verticale, uno che va dalla testa alla coda e l’altro che va dalla coda alla testa, la cui combinazione porta alla spinta verticale, analogamente a quello che fa un polipo per risalire l’acqua verso l’alto. "Il robot è un utile strumento per scoprire la complicata storia di come gli animali coordinano i movimenti" riferisce a questo proposito Malcolm MacIver, che ha guidato il lavoro.

L’efficienza della costruzione è stata testata nel laboratorio di George V. Lauder, professore di ittiologia presso la stessa università, inserendo nell’acqua delle particelle riflettenti irraggiate poi da un laser: in tal modo è stato possibile ricostruire il moto dell’acqua in seguito al moto del pesce. Il prossimo passo sarà migliorare il robot inserendo il sistema sensoriale riprodotto a parte, in modo che l’apparecchio sia in grado di rilevare autonomamente gli oggetti al suo intorno.

Il lavoro è stato pubblicato su PLoS Biology.

Roberta De Carolis

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