Inovasi robotika kembali mencatatkan terobosan signifikan melalui pengembangan wahana udara-akuatik yang terinspirasi dari kemampuan burung laut. Tim peneliti dari MIT dan EPFL di Lausanne, Swiss, sukses merancang robot 'flapping-wing aerial-aquatic vehicle' (FAAV) yang mampu bertransisi mulus antara terbang di udara dan berenang di bawah air. Inovasi ini menjawab tantangan mekanis yang selama ini dianggap mustahil karena perbedaan densitas ekstrem antara air dan udara.
Robot seberat kurang dari 300 gram ini dirancang dengan struktur fuselage pusat, sepasang sayap fleksibel, serta ekor yang dapat dikendalikan. Bagian inti robot memuat baterai dan motor listrik kedap air yang menggerakkan poros engkol untuk mengatur frekuensi kepakan sayap. Selain itu, sayapnya dilapisi material nanopartikel hidrofobik untuk memastikan air tidak menempel dan mengganggu aerodinamika saat robot kembali mengudara.
Keberhasilan desain ini terletak pada kombinasi presisi antara ukuran sayap, frekuensi kepakan, dan sudut ekor. Dalam eksperimen yang dilakukan di tangki air dan Danau Jenewa, tim di bawah pimpinan Raphael Zufferey menemukan bahwa sayap berukuran sedang memberikan fleksibilitas optimal. Sayap tersebut cukup lentur untuk meminimalisir amplitudo kepakan di dalam air, namun tetap kokoh untuk menjaga robot tetap stabil saat terbang.
Salah satu temuan paling mengejutkan adalah kemampuan robot untuk lepas landas dari permukaan air tanpa memerlukan bantuan kaki, sebuah fitur yang biasanya dimiliki burung penyelam untuk membantu akselerasi. Dengan sudut pitch mencapai 70 derajat, robot mampu melompat keluar dari air dengan efisiensi tinggi, meniru kecepatan dan ritme kepakan burung asli seperti puffin atau camar.
Pengembangan robot ini didorong oleh kebutuhan mendesak akan metode pengumpulan data laut yang lebih efisien dan murah. Selama ini, riset kelautan sering kali bergantung pada kapal besar atau wahana bawah air (AUV) yang memiliki batasan aksesibilitas, terutama di wilayah berbahaya seperti sekitar gunung es atau pelabuhan yang sibuk.
Bagi negara kepulauan seperti Indonesia, teknologi ini memiliki potensi aplikasi yang sangat luas. Dengan luas wilayah perairan yang mencakup lebih dari dua pertiga luas wilayah nasional, pemantauan kondisi ekosistem laut menjadi tantangan logistik yang besar. Robot hibrida ini bisa menjadi solusi untuk pemantauan terumbu karang secara berkala, pemetaan kualitas air di zona pesisir, hingga pengawasan aktivitas maritim secara real-time.
Dibandingkan dengan drone konvensional yang hanya bisa terbang atau ROV yang terbatas di bawah air, FAAV menawarkan efisiensi operasional yang jauh lebih tinggi. Bayangkan sebuah armada robot yang dapat diluncurkan dari kapal kecil atau pesisir pantai untuk memantau migrasi mamalia laut atau mengambil sampel air di lokasi terpencil tanpa harus mengorbankan keamanan peneliti.
Raphael Zufferey, asisten profesor teknik mesin di MIT, menegaskan bahwa visi utama dari proyek ini adalah memberikan kemudahan bagi ahli biologi kelautan dan komunitas pesisir. Robot ini dirancang untuk terbang mendekati area target, menyelam untuk mengambil data, dan kembali ke titik asal dengan biaya operasional yang jauh lebih rendah dibandingkan metode riset konvensional.
Tahap pengembangan selanjutnya akan fokus pada desain sayap yang tidak hanya bisa mengepak, tetapi juga mampu berbelok secara dinamis. Tim peneliti juga akan menguji ketahanan robot dalam kondisi lingkungan ekstrem, seperti perairan berarus kencang dan hembusan angin kencang untuk memastikan performa yang stabil di lapangan.
Integrasi teknologi semacam ini di masa depan dapat mengubah cara kita berinteraksi dengan ekosistem laut. Kemampuan untuk mengirimkan robot setiap jam, bukan setiap minggu, memungkinkan pengumpulan data jangka panjang yang lebih akurat dan komprehensif bagi sains kelautan global.
Kehadiran FAAV menandai pergeseran paradigma dalam desain drone. Kita tidak lagi terbatas pada satu medium pergerakan, melainkan menciptakan wahana yang mampu beradaptasi dengan lingkungan dinamis, membuka pintu bagi eksplorasi laut yang lebih dalam dan luas.