Cả hai môi trường biển và nước ngọt hiện nay đang phải đối mặt với mối đe doạ liên tục từ biến đổi khí hậu, ô nhiễm công nhiệp và nguồn nước thải. Việc giám sát chất lượng nước và theo dõi nồng độ các chất độc hại gây ô nhiễm là rất cần thiết để đảm bảo sự an toàn cho các hệ sinh thái thuỷ, hải sản. Một ví dụ điển hình là trong các vụ tràn dầu. Nếu kiểm soát được tốc độ lan rộng của vụ tràn, chúng ta có thể giảm thiểu thiệt hại xuống mức thấp nhất cho môi trường biển.

Tuy nhiên, việc giám sát các yếu tố trong môi trường nước là không hề dễ dàng. Các đặc tính của nước thay đổi liên tục theo thời gian và địa điểm đòi hỏi các thiết bị cũng phải lấy mẫu liên tục.

Đó là điều không thể đổi với các bộ cảm biến cố định thường được dùng trong việc nghiên cứu dưới nước hiện nay. Chính vì điều này, một giáo sư kĩ thuật điện và máy tính của trường đại học Michigan, ông Xiaobo Tan, đã nghiên cứu và phát triển một đội cá robot tuần tra môi trường biển.

Đội tuần tra đặc biệt này là những robot cá nhỏ nhưng mang trên mình rất nhiều cảm biến và các thiết bị hỗ trợ truyền dữ liệu không dây. Chúng sẽ tạo thành một mạng lưới cảm biến di động trong môi trường nước để tiến hành giám sát chất lượng nước và thu thập các thông tin cần thiết cho việc nghiên cứu.

Với kết cấu thuỷ động lực học đặc biệt, các chú cá robot này có thể chuyển động dễ dàng dưới nước nhờ các động cơ trên cơ thể và chuyển động của vây. Về cơ bản, cá robot có những đặc tính lai giữa loài cá trong tự nhiên và tàu lượn dưới nước. Bằng cách sử dụng chủ yếu chuyển động trượt để di chuyển và chỉ sử dụng chuyển động đuôi khi cần thiết, cá robot có thể làm việc trong thời gian dài dưới nước mà không cần phải sạc pin.