Nya robotmaneter kan vara nyckeln till att övervaka och ta hand om ömtåliga delar av världshaven utan att skada dem.

Robotarna utvecklades av ett team av amerikanska forskare, från Florida Atlantic University (FAU) och US Office of Naval Research. De var designade för att kunna simma fritt, styra från sida till sida, och simma genom trånga öppningar.

Forskarna presenterade sina resultat i dag i tidskriften Bioinspiration och biomimetik .

Motsvarande författare Dr Erik Engeberg, från FAU, sa:"Att studera och övervaka ömtåliga miljöer, som korallrev, har alltid varit utmanande för havsforskare. Mjuka robotar har stor potential att hjälpa till med detta.

"Biomimetiska mjuka robotar baserade på fisk och andra marina djur har vunnit popularitet i forskarvärlden under de senaste åren. Maneter är utmärkta kandidater eftersom de är mycket effektiva simmare.

"Deras framdrivande prestanda beror på formen på deras kroppar, som kan producera en kombination av virvel, jetdrift, rodd, och sugbaserad rörelse."

För att utnyttja denna prestanda, forskarna använde formen på månmaneten (Aurelia aurita) under larverstadiet av dess livscykel. Medan tidigare robotmanetdesigner använde en mängd olika framdrivningsmekanismer, teamets design för deras nya maneter använde hydrauliska nätverk för framdrivning.

Dr Engeberg sa:"En huvudsaklig tillämpning av roboten är att utforska och övervaka känsliga ekosystem, så vi valde mjuka hydrauliska nätverksställdon för att förhindra oavsiktlig skada. Dessutom, levande maneter har neutral flytförmåga. För att härma detta, vi använde vatten för att blåsa upp de hydrauliska nätverksställdonen när vi simmade."

För att låta maneterna styra, teamet använde två impellerpumpar för att blåsa upp de åtta tentaklarna. Impellerpumpens design producerade en öppen krets av vattenflöde, där vatten från omgivningen pumpades in i de mjuka ställdonen för att producera ett simslag. När pumparna inte hade ström, elasticiteten hos tentakelmanövreringsorganets silikongummimaterial drog ihop manöverorganen för att trycka tillbaka vattnet i miljön under avslappningsfasen.

Denna elasticitet är som den passiva elasticitet som visas av levande maneter efter klocksammandragningar. Designen tog också bort behovet av ventiler, minska kontrollkomplexiteten, utrymmesbehov, och kostnad.

Teamet 3-D skrev ut fem olika robotmaneter, använder silikongummi för ställdonen. Varje manet hade en varierande gummihårdhet för att testa effekten den hade på framdrivningseffektiviteten.

De testade också robotarnas förmåga att klämma sig genom smala öppningar, med hjälp av cirkulära hål skurna i en plexiglasplatta.

Dr Engeberg sa:"Vi fann att robotarna kunde simma genom öppningar som var smalare än robotens nominella diameter. I framtiden, vi planerar att införliva miljösensorer som ekolod i robotens kontrollalgoritm, tillsammans med en navigeringsalgoritm. Detta kommer att göra det möjligt för den att hitta luckor och avgöra om den kan simma genom dem."