Ученые из Калифорнийского технологического института (Caltech) под руководством профессора Джона Дабири разрабатывают инновационный подход к сбору данных об изменениях климата в глубинах океана – с помощью биогибридных медуз-киборгов. Эти существа представляют собой живых медуз, оснащенных роботизированными компонентами.
Скоростные медузы-киборги
Изначальная идея заключалась в том, чтобы оснастить живых медуз датчиками, собирающими данные о температуре, солености и уровне кислорода в воде. Это было бы гораздо дешевле и проще, чем разрабатывать полностью роботизированных медуз. Однако естественная скорость передвижения медуз слишком низкая для практического применения. Потому ученые дополнили их двумя видами ускорителей:
- Первый ускоритель - электронный "кардиостимулятор", который стимулирует естественные пульсирующие движения медузы, увеличивая ее скорость в три раза.
- Второй ускоритель - 3D-печатный "передний корпус", который уменьшает сопротивление воды, не влияет на плавучесть медузы и может вмещать датчики и электронику.
Испытания в специальном вертикальном резервуаре показали, что медузы-киборги, оснащенные такими ускорителями, плавают в 4,5 раза быстрее естественных особей с аналогичной нагрузкой.
Зачем это нужно?
Разработка направлена на использование медуз в качестве носителей датчиков для сбора данных о температуре, солености и уровне кислорода в океанских глубинах. Поскольку медузы естественным образом перемещаются вверх и вниз по водному столбу в течение дня, их можно оснастить датчиками для сбора данных, которые затем будут извлекаться на поверхности.
Преимущества использования биогибридных медуз по сравнению с полностью роботизированными аналогами заключаются в снижении стоимости и сложности разработки.
В будущем ученые планируют добавить возможность удаленного управления движением медуз, а также разработать устойчивую к давлению электронику.
Важно отметить, что исследователи уделяют особое внимание этическим аспектам проекта. По словам профессора Дабири, медузы не имеют мозга и физически не способны чувствовать боль. Это означает, что такая “киборгизация” не доставляет им неудобств, а исследования не нарушают этических принципов.
"Медузы - первооткрыватели океана, их можно встретить как в тропических, так и в полярных водах. Поскольку у них нет мозга и способности чувствовать боль, мы смогли сотрудничать с биоэкспертами для разработки этой биогибридной роботизированной технологии, руководствуясь этическими принципами", - говорит профессор Дабири.
Исследование опубликовано в журнале Bioinspiration & Biomimetics.
