Oceany, pokrywające ponad 70% powierzchni Ziemi, pozostają jedną z ostatnich niewyjaśnionych tajemnic naszej planety. W przeciwieństwie do przestrzeni kosmicznej, do której dostęp mają nieliczni, oceany oferują możliwość eksploracji nie tylko ludziom, ale również innym istotom – takim jak meduzy. Te fascynujące stworzenia, przemierzające morskie głębiny od niepamiętnych czasów, stały się teraz przedmiotem zainteresowania naukowców, jako kandydaci do autonomicznej eksploracji oceanów.
Jahn Dabiri, innowacyjny badacz z California Institute of Technology, podjął się zadania modyfikacji tych lekkościennych stworzeń, tworząc coś, co można nazwać biohybrydowymi robotami-meduzami. Te cybernetyczne meduzy, wyposażone w miniaturowe pakiety elektroniki i protetyczne „kapelusze”, zachowują swoje naturalne funkcje: pływanie, jedzenie, parzenie i rozmnażanie, lecz zyskują nową, ulepszoną zdolność – szybsze pływanie. Celem takiej modyfikacji jest wykorzystanie cyber-meduz jako autonomicznych robotów zbierających dane, które mają za zadanie badać temperatury, poziomy tlenu i zasolenie wod oceanicznych – kluczowe wskaźniki zmian klimatycznych wpływających na nasze oceany.
Dabiri, eksperymentując z meduzami, wpierw wszczepił im elektroniczne rozruszniki serca, by kontrolować ich prędkość pływania. Następnie dodano specjalny element – forebody, wyglądający jak mały kapelusz, umieszczony na szczycie ciała meduzy. Zespół badawczy spędził wiele godzin na dostosowaniu tego elementu, aż w końcu opracowano model, który współpracuje z czujnikami i innymi elementami elektronicznymi. „Podobnie jak ostro zakończona strzała, zaprojektowaliśmy forebodies drukowane w 3D, aby usprawnić dzwon meduzy, zmniejszyć opór i zwiększyć wydajność pływania,” mówi członek zespołu, Simon Anuszczyk.
Po wielu eksperymentach, zespół był gotowy, by przetestować swoje cybernetyczne meduzy. W tym celu zbudowano w Caltech trzypiętrowy akwarium. „W oceanie, podróż z powierzchni na kilka tysięcy metrów zajmie meduzie kilka dni, więc chcieliśmy opracować obiekt do badania tego procesu w laboratorium,” wyjaśnia Dabiri. Wyniki testów były obiecujące: wykazano, że cyber-meduza niosąca ładunek instrumentalny pływa do 4,5 raza szybciej niż jej „naga” wersja.
Koszt stworzenia cyber-meduzy jest stosunkowo niski, wynosi około 20 dolarów za sztukę, co w porównaniu do kosztownych oceanicznych instrumentów badawczych, jest kwotą znikomą. Jednak, zanim cyber-meduzy zostaną wysłane na większe głębokości, konieczne będzie dalsze opracowanie ich pakietów instrumentalnych, by wytrzymały ekstremalne ciśnienia.
Choć praca Dabiriego nie obejmuje zastosowań kosmicznych, to inspiruje do myślenia o podobnych technologiach na innych światach, takich jak Europa, jeden z księżyców Jowisza. Może instrumentaliści zaczerpną inspirację z ulepszonych zdolności cyber-meduz, by stworzyć zaawansowane swimmery do eksploracji słonych oceanów tej odległej księżyca. Kim wie, co mogliby odkryć – wszystko to dzięki badaniom nad meduzami przeprowadzonym tu, na Ziemi.
Źródło: Universe Today
