Медузы — самые эффективные пловцы в океане, хотя и довольно медленные. Исследователи из Стэнфордского университета заставили медузу плавать в три раза быстрее, прикрепив ее к мотору и создав биогибридного робота, использующего медузу в качестве «подмостков».
Согласно документу, медузы-киборги в 10-1.000 раз более энергоэффективны, чем другие плавательные роботы. опубликовано в разделе «Научные достижения».
Два исследователя позади исследования, аспирант Стэнфорда Николь Ву и профессор Джон ДабириОни надеются, что их робот может быть использован для мониторинга океана или для взятия проб под водой.
Киборг медузы, как это было получено
Исследователи взяли четырехлистную клеверную медузу (аурелия ауритаили «Лунная медуза») размером с обеденную тарелку из морского аквариума Кабрильо в Сан-Педро, Калифорния, и перенесли их в большой искусственный резервуар с морской водой.
Они разработали водонепроницаемый и работающий контроллер с литий-полимерной батареей, микропроцессором и набором электродов, которые были включены в мышечную ткань медузы.
Это что-то вроде кардиостимулятора для сердца, но в данном случае что-то похожее на крышку от бутылки, полную электроники, подталкивает медуз, заставляя их двигаться быстрее. Медуза-киборг получает электрические разряды прямо в мышцы, ускоряя темп.
Исследователи, предвидя этические возражения против этой работы, они наблюдали чем медуза «Это беспозвоночные животные без центральной нервной системы и болевых рецепторов. Однако мы предприняли шаги, чтобы гарантировать, что во время экспериментов не произошло ненужного повреждения тканей».
Последовали три экспериментальных испытания:
- Первым наблюдать, как медузы плавают в одиночестве без подключения контроллера;
- Второй с выключенным контроллером, чтобы увидеть, как это повлияло на движение медузы;
- Третий, в котором контроллеры обеспечивали электростимуляцию.
Добавление контроллера без стимуляции, похоже, не оказало большого влияния на медузу. Но у самого маленького из шести испытуемых при частоте пульса 0,6 Гц (один импульс за 1,67 секунды) его скорость увеличилась почти в три раза, примерно с 0,15 до примерно 0,45 диаметра тела в секунду.
Почему медузы не плавают так быстро самостоятельно?
Авторы предположили, что у медуз нет эволюционного давления, чтобы они шли так быстро, даже если бы их тело позволяло это.
Авторы пишут, что надеются улучшить энергоэффективность и управляемость робота-медузы и других. биогибридные роботы, включая введение сигналов для вращения медузы и, таким образом, «дистанционного управления» ею.