La comprensione della locomozione animale nell'acqua, ovvero il nuoto dei pesci, ha sempre attirato l'attenzione degli scienziati, sin dalle profonde osservazioni che Leonardo da Vinci descrisse nel suo famoso Codice Atlantico. Questa ricerca ha come obiettivo lo studio sperimentale delle propulsione di un oggetto in acqua, la comprensione dei meccanismi alla base del moto e lo sviluppo di nuovi sistemi ispirati al moto dei pesci.
A tale scopo si cercherà di realizzare un modello semplice di pesce robot il quale, flettendosi in modo controllato, permetterà di generare, in maniera simile a quanto fanno i pesci, delle forze idrodinamiche che ne garantiscono la propulsione.
Il robot nuotatore imiterà e ottimizzerà le capacità natatorie degli animali acquatici e potrà servire come piattaforma di indagine, perlustrazione e ricerca in ambiente marino. Le caratteristiche salienti saranno la flessibilità di impiego, l'elevata autonomia, la bassa rumorosità, il basso consumo, la notevole capacità di manovra.
Il prototipo iniziale verrà studiato negli impianti sperimentali del CNR-INM con il quale è in atto una collaborazione da molti anni. Il CNR-INM (ex INSEAN), è il centro di ricerca italiano che ospita due importanti vasche navali e molte altre attrezzature sperimentali, che recentemente è stato incorporato all'interno del CNR.
Con il continuo aumento della popolazione gli oceani sono il luogo dove cercheremo cibo, energia e spazi vitali. Inoltre oggi si è sviluppata l'attenzione verso aspetti come la sostenibilità e il monitoraggio ambientale. Ad esempio il monitoraggio dei fondali marini in spazi confinati, come le zone portuali dove attraccano grandi navi, può essere di grande importanza. Per quanto riguarda il monitoraggio in mare aperto, il controllo del sistema di idrocarburi vicino al fondale marino è rilevante per lo sfruttamento del gas e per i rischi geologici. La dissociazione degli idrati porta allo sviluppo di grandi cavità di gas che possono indebolire il fondo del mare, indurre frane sottomarine e tsunami e può essere un indicatore del cambiamento climatico.
Un altro tema di rilievo è la preservazione del patrimonio culturale subacqueo: il fondale marino custodisce antichi tesori sepolti che costituiscono un prezioso patrimonio archeologico universale. I reperti devono essere localizzati, schermati, conservati o recuperati. I veicoli sottomarini esistenti, che utilizzano eliche, non sono adatti per questa missione. Il miglioramento della loro efficienza propulsiva potrebbe essere una fonte rilevante di risparmio energetico consentendo di aumentare la durata della missione o di ridurne il fabbisogno energetico.
Per questi motivi è estremamente importante studiare la propulsione di un oggetto in acqua, comprenderne e migliorarne i meccanismi, sviluppare nuovi sistemi ispirandosi al moto dei pesci.