EPFL的研究人员与其他研究所一起，开发了一种机器人鳗鱼，它可以在受污染的水中游泳，以找到污染源。这个装有传感器的机器人可以远程控制，也可以自己移动。在日内瓦湖的一小部分进行的测试中，机器人能够生成水的电导率和温度的地图。
EPFL的研究人员正在参与一个雄心勃勃的项目，由瑞士纳米tera项目资助，开发一个游泳机器人，可以探测到水污染。该机器人名为Envirobot，配备了化学、物理和生物传感器长近1.5米。它像鳗鱼一样在水中游动，不会搅动泥土或干扰水生生物。它的传感器当它游泳时，在水中的不同位置进行测量，并将数据实时发送到计算机。
该机器人定期在日内瓦湖接受测试。最近的一项测试通过在海岸附近的一小块区域喷洒盐来模拟水污染，从而改变水的导电性。然后，研究人员让机器人在受污染的区域游泳。机器人成功地绘制出了电导率的变化，并生成了温度图。机器人的最终目标是能够检测重金属，如汞或其他污染物。
“使用游泳机器人有很多优点。他们可以进行测量并实时向我们发送数据——比我们在湖周围设置测量站要快得多。与传统的螺旋桨驱动水下机器人相比，它们在移动时不太可能被藻类或树枝卡住。更重要的是，它们产生的尾流更少，所以它们不会驱散太多的污染物，”EPFL生物机器人实验室(BioRob)负责人Auke Ijspeert说。“Envirobot可以按照预先设定的路径运行，还可以自己做决定，独立追踪污染源。”这可能是通过，例如，稳定地向增加毒性的方向游泳。
传感器由细菌、甲壳类动物和鱼类细胞组成
该机器人由许多模块组成，每个模块都包含一个可以改变曲率的小型电机，使其能够在水中平稳移动。模块化设计还允许工程师根据需要改变其组成和长度。BioRob的另一位研究员贝扎德•巴亚特(Behzad Bayat)表示:“例如，机器人可以很容易地被拆开，运到一个偏远的水库，然后重新组装起来开始测试。”
其中一些模块包含导电性和温度传感器，而另一些则有微小而复杂的腔室，在机器人游泳时充满水。这些腔室包含微型生物传感器，可以容纳细菌、小型甲壳类动物或鱼类细胞。传感器的工作原理是观察这些生物在与水接触时的反应，从而给出某些关键污染物是否存在以及水的总体毒性的指示。这种传感器已经在实验室实验中被证明非常有效。
“例如，我们开发了一种细菌，当暴露在极低浓度的汞中时就会发光。我们可以使用光度计检测到这些变化，然后以电信号的形式传输数据，”洛桑大学基础微生物学系主任、项目协调员Jan Roelof van der Meer说。
另一种方法是使用两个充满水蚤的隔间，水蚤是一种不断移动的微小甲壳类动物。一个隔层暴露在被分析的水中，另一个隔层则装有清水。“水蚤的运动受到水毒性的影响。通过比较它们相对于对照组的运动变化，我们可以了解水的毒性有多大，”范德米尔说。第三种方法是直接在电极上培养鱼细胞。当毒素存在时，细胞会受到干扰，不再相互接触。这就中断了电流的流动——这种变化很容易被检测到。
目前，项目团队只测试了电导率和温度传感器在田野里;生物传感器的测试更难进行。范德米尔说:“很明显，我们不能像在实验室里测试水那样污染湖泊。”但测试计划在今年夏天晚些时候进行。“目前，我们将继续使用盐作为污染物，直到机器人可以轻松找到污染源。然后我们将添加生物传感器到机器人并使用有毒化合物进行测试。”
了下:M2M(机对机)
