Wissenschaftler erschaffen bionische Quallen, um die Weltmeere zu erkunden

| |

WASHINGTON – Es mag eher nach Science-Fiction als nach Wissenschaft klingen, aber Forscher haben bionische Quallen geschaffen, indem sie Mikroelektronik in diese allgegenwärtigen wirbellosen Meerestiere eingebettet haben, um sie zur Überwachung und Erforschung der Weltmeere einzusetzen.

Eine kleine Prothese ermöglichte es den Quallen, dreimal schneller und effizienter zu schwimmen, ohne die Tiere zu belasten, die kein Gehirn, zentrales Nervensystem oder Schmerzrezeptoren haben.

Die nächsten Schritte werden darin bestehen, Wege zu testen, um zu kontrollieren, wohin sich die Quallen begeben, und winzige Sensoren zu entwickeln, mit denen Langzeitmessungen der Meeresbedingungen wie Temperatur, Salzgehalt, Säuregehalt, Sauerstoffgehalt, Nährstoffe und mikrobielle Gemeinschaften durchgeführt werden können. Sie stellen sich sogar vor, winzige Kameras zu installieren.

„Es ist sehr Science-Fiction-futuristisch“, sagte die Bioingenieurin der Stanford University, Nicole Xu, Mitautorin der Studie, die diese Woche in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht wurde. „Wir könnten diese bionischen Quallen in verschiedene Gebiete des Ozeans schicken, um Anzeichen des Klimawandels zu beobachten oder Naturphänomene zu beobachten.“

Ein erstes Ziel werden tiefe Tauchgänge sein, da Messungen in großen Tiefen eine große Lücke für unser Verständnis der Ozeane darstellen, fügte der andere Mitautor der Studie, der Maschinenbauprofessor des California Institute of Technology, John Dabiri hinzu.

„Grundsätzlich würden wir die bionischen Quallen an der Oberfläche freisetzen, sie in immer größere Tiefen schwimmen lassen und sehen, wie weit wir sie dazu bringen können, in den Ozean abzusinken und dennoch mit Daten an die Oberfläche zurückzukehren“, fügte Dabiri hinzu .

Die Studie umfasste eine häufig vorkommende Art von Quallen, die als Mondquallen bezeichnet wurden und einen Durchmesser von 10 bis 20 cm aufwiesen.

Quallen treiben sich durch das Wasser, indem sie ihre Muskeln zusammenziehen, um ihren schirmförmigen Körper zusammenzufallen, und sich dann entspannen. Die Prothese – im Grunde genommen ein Chip, eine Batterie und Elektroden, die den Muskel stimulieren – lässt die Quallen häufiger ihren Körper pulsieren, ähnlich wie ein Herzschrittmacher die Herzfrequenz reguliert. Die Prothese hat einen Durchmesser von 2 cm.

Es ist bekannt, dass Quallen unter Stress Schleim absondern. Während der Forschung trat keine solche Reaktion auf und die Tiere schwammen normal, nachdem die Prothese entfernt worden war, sagten die Forscher.

„Es wird darauf geachtet, die Quallen nicht zu schädigen“, sagte Dabiri.

Laut Dabiri gibt es viele Technologien, um den Ozean in der Nähe der Oberfläche zu untersuchen, darunter Satelliten und Robotersegelboote namens Saildrones.

In Tiefen von mehr als 20 Metern (65 Fuß) nimmt das Wissen über den Ozean jedoch ab. Die Forscher müssen sich entweder auf Instrumente stützen, die von Schiffen aus eingesetzt werden – kostspielig für den Betrieb – oder kleinere Unterwasserfahrzeuge verwenden, die aufgrund der Energiespeicherung in der Regel auf den tagelangen Betrieb beschränkt sind Einschränkungen, fügte Dabiri hinzu.

„Quallen gibt es seit über 500 Millionen Jahren und in dieser Zeit ist ihre Körperstruktur weitgehend unverändert geblieben. Daher ist es interessant herauszufinden, was sie so besonders macht und wie wir daraus lernen können“, sagte Xu.

„Da wir Tiere mit natürlichen Schwimmbewegungen verwenden, besteht die Hoffnung, dass sie die Umwelt nicht auf die gleiche Weise stören wie ein U-Boot, sodass wir die Arten von Umgebungen erweitern können, die wir überwachen können“, fügte sie hinzu.

.

Previous

Laut Fleur East war die Entlassung von Simon Cowell nach dem Selbstmord eines Freundes ein „Reality Check“

Javier Hernández sagt, er fühle keinen Druck mit Galaxy

Next

Schreibe einen Kommentar

Diese Website verwendet Akismet, um Spam zu reduzieren. Erfahre mehr darüber, wie deine Kommentardaten verarbeitet werden.