De kunstmatige vlieg

Het eerste robotinsect, niet veel groter dan een hommel, heeft het luchtruim gekozen. Hij kan alleen nog niet zonder rails.

In oktober gingen er geruchten dat er minuscule, libel-achtige vliegtuigjes waren gesignaleerd op straat in New York. Maar die zijn niet van Robert Wood geweest, de oprichter van het Harvard Microrobotics Lab. Voor zover bekend is niemand zover als hij in het laten vliegen van kunstmatige insekten, maar zó ver is hij ook weer niet.

Wood heeft vliegmachientjes met een spanwijdte van drie centimeter. Ze wegen 60 milligram en zitten vol hi-tech. Geavanceerde kunststoffen bijvoorbeeld, onder andere koolstofvezel, die sterker zijn dan de biologische materialen zoals chitine waar een insect van is gemaakt. Een ‘elektroactief’ materiaal, dat onder elektrische spanning van vorm verandert, werkt als kunstmatige spier. Hiermee kan 400 watt per kilogram worden geleverd, viermaal zoveel als de spieren van een echt insekt.

De vleugels maken bewegingen die lijken op de vleugelslag van echte vliegachtige insekten – al mist de mechanische overbrenging de nodige subtiliteiten die wel in de bewegingen van de vlieg zelf zitten. De vlieg gebruikt verschillende spiergroepen die niet alleen de vleugels direct aansturen maar dat ook indirect doen door de vorm van het borstgedeelte te veranderen.

Het gebruik van geavanceerde materialen is geen overbodige luxe. Op centimeterschaal gedraagt lucht zich al een stuk stroperiger dan op de meterschaal die de mens kent. Woods wegbereider Michael Dickinson simuleerde eind vorige eeuw de vleugelslag van een vlieg met een model van 25 centimeter en moest, om realistische resultaten te krijgen, deze vleugel laten wapperen in minerale olie.

Ondanks al deze problemen is het gelukt: Woods toestellen kunnen vliegen. Vorig jaar zomer voor het eerst kreeg hij er een van de grond. „Voor zover ik weet was dat de eerste vlucht van een insektachtige robot”, zegt Robert Wood.

Maar daarmee is wel alles gezegd. Woods kunstmatige vlieg steeg op langs een soort verticale geleiderail. Besturing is nog niet mogelijk. Zelfs de elektronica daarvoor moet nog worden ingebouwd, met alle gevolgen van dien voor het gewicht. Sterker, ook de energie voor de aandrijving komt tot nu toe uit draadjes. De beste batterijen zullen het gewicht van de vlieg verdubbelen en leveren energie voor vijf minuten vliegen. Wood somt op wat er nodig is: energiekere batterijen, efficiëntere aandrijving, of onderweg ergens energie vandaan halen, bijvoorbeeld van de zon.

De ambitie met dit project is het creëren van autonome robotjes die in grote aantallen kunnen worden verspreid in rampgebieden of bij planetair onderzoek. Ook als het gros verloren zou gaan, zou een verkenning toch kunnen slagen. Maar voordat er één kan terugkomen van een missie zal er toch eerst minstens één het lab vliegend moeten verlaten. De waarnemingen van kunstmatige insekten waarover de Washington Post in oktober rapporteerde, horen vrijwel zeker thuis in de categorie ufo-verhalen.

Herbert Blankesteijn

    • Herbert Blankesteijn