Een Zwitserse robotpaling glibbert met een lichaam dat volledig uit sensoren bestaat door het meer van Genève. De robot houdt de waterkwaliteit in de gaten zonder inbreuk te maken op de omgeving. Daarbij gebruikt het onder andere bio-sensoren, die kleine visjes gebruiken om te meten.
Het anderhalve meter lange apparaat bestaat uit een reeks kleine kastjes die allemaal een elektromotor hebben. Elk kastje bevat een andere sensor: sommige meten temperatuur of de pH van het water, andere bevatten kleine organismen. Die laatste categorie, de zogenoemde biosensoren, helpen de microbiologen van de École Polytechnique Fédérale de Lausanne om de gezondheid van het water bij te houden.
Schaaldieren
In één van de sensoren zitten bijvoorbeeld kleine schaaldiertjes; een deel in schoon water en een deel in het water waar de robot in zwemt. Als de diertjes langzamer bewegen in het testwater dan in het schone water is dat een teken dat er iets mis is. In een andere sensor kweken de onderzoekers viscellen die elkaar aanraken. Tussen de cellen loopt een elektrisch stroompje. Bij vervuiling drijven de cellen uit elkaar, waardoor het stroompje stopt - een teken dat er iets mis is voor de onderzoekers.
De aal is modulair, dus hij kan zo lang zijn als een onderzoeker wil. Hoe meer sensoren, hoe meer je te weten komt. De onderzoekers kozen voor de vorm van een aal omdat de sensoren makkelijk te verwerken zijn in de robot, en omdat een langwerpig smal apparaat minder snel klem komt te zitten in takken of zeewier. Bovendien verstoort een aal het water minder dan een schroef, waardoor eventuele lokale vervuiling niet verder wordt verspreid.
Een wateronderzoeker kan zelf kiezen hoe hij de aal bestuurt. Met een afstandsbediening, door hem van te voren te programmeren, of door hem zelf zijn weg te laten vinden. De aal kan simpele opdrachten volgen en autonoom bewegen; zo kan hij bijvoorbeeld de bron van een vervuiling opsporen door steeds naar een vervuilder stukje water te bewegen.
Vuil zout
In een test met de robot ‘vervuilden’ de onderzoekers een stuk water in het meer van Genève met zout. Daardoor verandert het geleidend vermogen van het water, en één van de sensoren in het lichaam van de aal pikte dat meteen op. Dat was een test voor de ‘gewone’ sensoren.
De biologische sensors zijn lastiger te testen, omdat die alleen reageren op echte vervuiling. ‘En we kunnen natuurlijk niet zomaar een meer vervuilen om onderzoek te doen’, vertelt EPFL-onderzoeker en projectleider Jan Roelof van der Meer (die in Wageningen studeerde voor hij naar de EPFL vertrok) in het persbericht. Toch willen ze later deze zomer beginnen met het testen van de biologische sensoren. Uiteindelijk moet de robot vooral zware metalen kunnen opsporen, in de zee en in meren. Die metalen vormen een grote bedreiging voor het leven in water.
Beeld: Alain Herzog / 2017 EPFL
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.