Quallen sind die effizientesten Schwimmer im Meer, wenn auch recht langsam. Forscher der Stanford University ließen eine Qualle dreimal schneller schwimmen, indem sie sie an einen Motor anbrachten und einen Biohybridroboter mit der Qualle als „Gerüst“ schufen.
Cyborg-Quallen sind laut Dokument 10- bis 1.000-mal energieeffizienter als andere Schwimmroboter veröffentlicht in Science Advances.
Die beiden Forscher hinter der Studie, der Stanford-Doktorand Nicole Wu und der Professor John DabiriSie hoffen, dass ihr Roboter zur Überwachung des Ozeans oder zur Entnahme von Unterwasserproben verwendet werden kann.
Cyborg Quallen, wie es erhalten wurde
Die Forscher nahmen vierblättrige Kleequallen (Aurelia Auritaoder "Mondmedusa") von der Größe eines Speisetellers aus dem Cabrillo Marine Aquarium in San Pedro, Kalifornien, und überführte sie in ein großes künstliches Salzwasserreservoir.
Sie entwarfen einen wasserdichten und angetriebenen Controller mit einer Lithium-Polymer-Batterie, einem Mikroprozessor und einem Satz Elektroden, die in das Muskelgewebe der Quallen eingebaut wurden.
Ein bisschen wie ein Herzschrittmacher für ein Herz, aber in diesem Fall stößt ein Quallendeckel voller Elektronik die Quallen an, damit sie sich schneller bewegen. Die Cyborg-Qualle erhält Elektroschocks direkt in die Muskeln und beschleunigt so das Tempo.
Forscher, die ethische Einwände gegen diese Arbeit antizipieren, sie beobachteten als Quallen „Sie sind wirbellose Tiere ohne Zentralnervensystem oder Schmerzrezeptor. Wir haben jedoch Schritte unternommen, um sicherzustellen, dass während der Experimente keine unnötigen Gewebeschäden auftreten. "
Es folgten drei experimentelle Tests:
- Die ersten, die Quallen alleine schwimmen sehen, ohne dass ein Controller angeschlossen ist.
- Die zweite mit ausgeschaltetem Controller, um zu sehen, wie sich dies auf die Bewegung der Quallen auswirkt.
- Die dritte, bei der die Controller für elektrische Stimulation sorgten.
Das Hinzufügen des Controllers ohne Stimulation schien keine große Wirkung auf die Qualle zu haben. Aber bei der kleinsten der sechs Testpersonen erhöhte sich ihre Geschwindigkeit bei Pulsfrequenzen von 0,6 Hz (ein Puls pro 1,67 Sekunden) fast um das Dreifache, von etwa 0,15 auf etwa 0,45 Körperdurchmesser pro Sekunde.
Warum schwimmen Quallen nicht so schnell alleine?
Die Autoren spekulierten, dass es keinen evolutionären Druck für Quallen gibt, so schnell zu gehen, selbst wenn ihr Körper dies zulassen würde.
Die Autoren schreiben, dass sie hoffen, die Energieeffizienz und Steuerbarkeit der Roboterquallen und anderer zu verbessern Biohybridroboter, einschließlich des Einfügens von Signalen zum Drehen der Qualle und damit "Fernführung".
