Barion Pixel

Kiborg medúzákkal vizsgálnák az óceánt a kutatók

- Hirdetés -

Annak ellenére, hogy az óceán felfedezése évtizedek óta foglalkoztatja a tudományos szférát, a vízi élőhelyek nagy része máig ismeretlen számunkra. Ezen nincs mit csodálkozni: a bolygónk felszínét borító tengerek együttesen akkora területet ölelnek fel, amivel a földgömb egytizedét lehetne feltöltetni, a mélytengeri eszközök, úszó drónok és tengeralattjárók pedig túl drágák ahhoz, hogy nagy számban használni lehessen őket.

A California Institute of Technology és a Stanford Egyetem kutatói ezt a problémát a medúzák segítségével próbálják megoldani, mégpedig úgy, hogy a hatalmas víztömegben szabadon úszkáló organizmusokat ellenőrizhető kiborgokká alakítják. Ehhez a tudósok egy mikroelektronikus “protézist” vagy más szóval “úszásvezérlőt” használnak, amit egyszerű, könnyen hozzáférhető elemekből alkottak meg.

A kb. csészealj méretű medúzák alsó részéhez („hasához”) rövid, fából készült tűvel rögzítik az eszközt, majd két elektródát futtatnak a készüléktől a lény köpenyének belső oldaláig. Aktív állapotban az eszköz elektromos impulzusokkal stimulálja a medúza izmait. Az állatokra gyakorolt esetleges negatív ​​hatás minimalizálása érdekében a kutatók az elektronikát két centiméter széles hengeres tokba illesztik, illetve parafa úszókkal és rozsdamentes acél súlyokkal egészítik ki a rendszert, a felhajtóerő normalizálásához.

- Hirdetés -

A tudósok hat medúzán tesztelték a készüléket, és azt találták, hogy az állatok természetes sebességük közel háromszorosát is elérhetik a rendszer segítségével. Egyelőre az eszköz még csak az állat sebességére van hatással, de a későbbiekben szenzorokkal és irányvezérlővel is felszerelnék őket. Erre azért van szükség, hogy olyan adatokat is rögzítsenek, mint például az óceán hőmérséklete, a sótartalom vagy a pH-érték.

Az óceánnal kapcsolatos adatok hihetetlenül hasznosak a biológusok számára. Az óceán mintázatainak megértése javíthatja képességünket az időjárás előrejelzésére, de arra is jó, hogy olyan halászásra alkalmas zónákat lehessen kijelölni, ahol a halászok biztosan nem veszélyeztetik a védett fajokat.

Az állatok élő szenzorokká való alakítása természetesen felvet néhány etikai kérdést is. Ezekkel kapcsolatban a kutatók azt nyilatkozták, hogy a vizsgálatok során a medúzák nem mutattak olyan jelet, amiből arra lehetne következtetni, hogy zavarják őket a szerkezetek, a protézis eltávolítása után pedig napokon belül begyógyulnak a beavatkozás nyomai. A medúzáknak nincsen központi idegrendszerük, és nincsenek az emlősökre jellemző fájdalomreceptoraik sem, azonban a kísérletben használt fajról ismert, hogy stressz hatására nyálkát termelnek, ezért a szerkezet alkalmazása során ezt a reakciót vizsgálták.

Élő szenzorként a kiborg medúzák alkalmazása számos előnnyel járna a tengeri robotokhoz képest. Először is évekig segíthet a mérésekben, mivel természetes módon táplálkozik, és így az általa hordozott rendszernek nincs szüksége további beavatkozásra. Maga a protézis akkumulátort igényel, de mivel a feladata kimerül az elektródák működtetésében, a jövőbeni verziók még a prototípusnál is apróbbak lehetnek. A „továbbfejlesztett” medúza éppen ezért 10–1000-szer energiahatékonyabbnak bizonyult, mint az úszó robotok. Ráadásul mai tudásunk szerint a medúzák a leghatékonyabb úszó állatok, mivel úgy hajtják magukat, hogy kipréselik a levegőt zselés testükből, ami szintén nem igényel sok energiát, így az úszásvezérlő által előidézett háromszoros sebességhez csak kétszer annyi táplálékbevitelre van szükségük.

További pozitívum, hogy a vizsgált medúzafaj az óceán sok területén megtalálható, a legkülönfélébb mélységekben és sokféle hőmérsékletű közegben. Bár a protézis egyelőre nem bírja a nagy nyomást, ezt a kis eszközt sokkal könnyebb lenne a jövőben megerősíteni, mint egy teljes gépezetet.

Hegyi Heni, NEW technology magazin

Do NOT follow this link or you will be banned from the site!