Dalam sebuah kemajuan signifikan di bidang robotika bawah laut, para peneliti di California Institute of Technology (Caltech) berhasil mengajarkan robot kapal selam untuk memanfaatkan turbulensi sebagai mekanisme propulsi, alih-alih melawannya.
Tim peneliti yang dipimpin oleh Profesor John Dabiri dan mantan mahasiswa pascasarjana Peter Gunnarson (sekarang di Brown University), mengembangkan sistem yang memungkinkan CARL-Bot mendeteksi dan memanfaatkan cincin pusaran—setara dengan cincin asap di bawah air—untuk bergerak secara efisien di dalam air. Temuan mereka dipublikasikan di jurnal PNAS Nexus pada 12 Mei 2025.
"Kami berdiskusi tentang bagaimana kendaraan bawah air dapat menggunakan arus air yang turbulen untuk propulsi dan bertanya-tanya, apakah arus tersebut, alih-alih menjadi masalah, justru bisa menjadi keuntungan bagi kendaraan kecil ini," jelas Gunnarson, yang membangun CARL-Bot (Caltech Autonomous Reinforcement Learning roBot) selama masa studinya di Caltech.
Robot ini menggunakan satu akselerometer internal untuk mendeteksi saat ia bertemu dengan cincin pusaran, kemudian melakukan manuver presisi untuk memposisikan diri di dalam batas material pusaran tersebut. Setelah terperangkap di dalam pusaran, robot terdorong menempuh jarak tanpa mengeluarkan energi tambahan. Dalam uji laboratorium menggunakan tangki sepanjang 16 kaki, teknik ini mampu mengurangi konsumsi energi hampir lima kali lipat dibandingkan metode propulsi konvensional.
Meskipun CARL-Bot awalnya dirancang dengan kemampuan kecerdasan buatan untuk navigasi, para peneliti menemukan pendekatan yang lebih sederhana untuk pengambilan keputusan di bawah air. Tim mengembangkan perintah dasar yang membantu robot mendeteksi lokasi cincin pusaran dan memposisikan diri untuk "menumpang dan mendapatkan perjalanan secara gratis", seperti yang dijelaskan Gunnarson.
Inovasi ini memiliki implikasi besar bagi eksplorasi laut, di mana kendaraan bawah air otonom berukuran kecil seringkali dibatasi oleh daya baterai dan mudah kewalahan oleh arus laut. Teknologi ini dapat memungkinkan misi berdurasi lebih lama untuk pemantauan lingkungan, penelitian oseanografi, dan inspeksi infrastruktur bawah laut. Profesor Dabiri juga berharap dapat menerapkan prinsip-prinsip ini pada penelitiannya tentang ubur-ubur bionik, dengan potensi menciptakan sistem hibrida yang menggabungkan organisme biologis dengan kendali elektronik untuk eksplorasi laut yang efisien.