Peneliti Kembangkan Robot Ikan untuk Eksplorasi Bawah Air

Liputan6.com, Jakarta - Para peneliti di University of Bristol telah merancang robot ikan baru yang dapat merevolusi eksplorasi bawah air. Robot ikan ini didukung oleh polimer yang dipelintir dan digulung (twisted and coiled polymer, TCP), yang menggunakan perubahan suhu untuk menghasilkan gerakan, menjadikannya perangkat yang murah dan ringan.

TCP bekerja seperti otot, berkontraksi ketika dipanaskan dan mengubah energi menjadi gerakan mekanis. Hal ini mengarah pada potensi rute baru untuk meningkatkan frekuensi aktuasi TCP melalui desain termomekanik, yang dapat mengarah pada lebih banyak aplikasi di lingkungan berair.

Sirip posterior robot ikan diukur bergelombang pada frekuensi 2Hz, dengan frekuensi arus listrik yang sesuai dengan penutup ekor.

Tim peneliti mengoptimalkan desain struktural pasangan otot antagonis pegas-TCP dengan mendekatkan titik-titik jangkarnya, sehingga sirip posterior dapat berayun dengan sudut yang lebih besar untuk jumlah aktuasi TCP yang sama, yang memungkinkan robot ikan mencapai kecepatan baru.

Penulis utama makalah penelitian ini, Tsam Lung You, menjelaskan bahwa aktuator TCP adalah aktuator baru yang menjanjikan dengan sifat-sifat yang menarik seperti ringan, biaya rendah, kepadatan energi yang tinggi, dan proses fabrikasi yang sederhana.

Aktuator ini dapat dibuat dari bahan yang mudah didapat seperti tali pancing dan memberikan aktuasi linier saat dipanaskan. Namun, karena waktu yang dibutuhkan untuk pembuangan panas selama fase relaksasi, TCP menjadi lambat hingga saat ini.

Sebelumnya, TCP terutama digunakan untuk aplikasi seperti perangkat yang dapat dikenakan dan tangan robot. Karya baru ini membuka lebih banyak area aplikasi untuk TCP, seperti robot kelautan untuk eksplorasi dan pemantauan bawah air. Tim ini berencana untuk memperluas skala pekerjaan mereka dan mengembangkan robot sirip pita yang digerakkan oleh TCP yang terinspirasi oleh ikan pisau yang dapat berenang dengan lincah di dalam air.

"Ikan robot kami berenang pada frekuensi aktuasi tercepat yang ditemukan dalam aplikasi TCP nyata dan juga kecepatan gerak tertinggi dari aplikasi TCP sejauh ini. Hal ini sangat menarik karena membuka lebih banyak peluang aplikasi TCP di berbagai bidang," ujar You dalam keterangan resmi.

Penelitian yang berjudul 'Robotic Fish driven by Twisted and Coiled Polymer Actuators at High Frequencies' ini telah terbit pada Konferensi Internasional IEEE-RAS ke-6 tentang Soft Robotics (RoboSoft 2023).

Ikan robot baru ini dapat membuat eksplorasi bawah air lebih mudah diakses dengan menjadi pilihan yang murah dan ringan. TCP masih relatif baru dan pekerjaan ini dapat mengarah ke lebih banyak area aplikasi.

Penelitian lebih lanjut dapat menghasilkan desain TCP yang lebih efisien dan efektif, yang dapat memiliki implikasi luas untuk industri seperti eksplorasi minyak bawah laut atau pemantauan samudra. Selain itu, penelitian ini juga bisa menjadi pendahulu pengembangan robot laut otonom yang dapat digunakan untuk tugas-tugas seperti memeriksa turbin angin lepas pantai atau memetakan dasar laut.

Para ilmuwan terus berupaya menyempurnakan teknologi ini, tetapi jelas bahwa aktuator TCP memiliki banyak potensi untuk berbagai aplikasi. Dari eksplorasi bawah air hingga perangkat medis dan lainnya, teknologi ini dapat menghasilkan terobosan di berbagai bidang.

Dengan fokus dunia yang beralih ke teknologi yang berkelanjutan dan inovatif, aktuator TCP dapat menjadi bagian penting dari masa depan robotika. Dengan memanfaatkan bahan yang sudah tersedia dan dengan proses fabrikasi yang sederhana, teknologi ini dapat menjadi pengubah permainan di banyak industri.