Biologische Roboter, die aus Lebewesen abgewandelt wurden, sind ein bekanntes Thema aus Science- Fiction-Filmen. Doch was bisher nur in der Fantasie existierte, wird dank der Bemühungen der Wissenschaftler allmählich Realität.
Im Dabiri Laboratory am California Institute of Technology (USA) entwickeln Wissenschaftler einen einzigartigen Typ biologischer Roboter: in Roboter verwandelte Ohrenquallen.
Das Ziel dieses Projekts besteht darin, die Geheimnisse der Tiefsee zu wesentlich geringeren Kosten zu erforschen als mit herkömmlichen Meeresboden -Erkundungsrobotern .
Ohrenquallen sind weit verbreitet und kommen in allen Ozeanen vor (Foto: Dabiri Laboratory).
Auf den ersten Blick wirken diese Roboterquallen mit ihren glockenförmigen Körpern, die sich sanft im Wasser bewegen, weich, durchsichtig und geisterhaft wie normale Quallen. Bei näherer Betrachtung erkennt man jedoch Maschinen und Drähte in ihrem Körper.
Wissenschaftler implantieren Sensoren in Ohrenquallen, die es ihnen ermöglichen, ungehindert tief in den Ozean einzutauchen. Sie hoffen, dass diese Quallenroboter die menschliche Meeresüberwachung revolutionieren werden.
„Wir befestigen einfach Sensoren an Quallen und haben kaum bis gar keine Kontrolle darüber, wohin sie gehen“, sagte Noa Yoder, Forscherin in Dabiris Labor. „Diese Geräte sind sehr kostengünstig und lassen sich leicht auf ganze Quallenkolonien übertragen.“
Wissenschaftler implantierten technische Geräte in den Körper von Quallen (Foto: Dabiri Laboratory).
Warum Quallen?
Der Grund, warum Wissenschaftler Quallen gegenüber anderen Meeresbewohnern für die Umwandlung in Roboter ausgewählt haben, liegt darin, dass Quallen weder ein zentrales Nervensystem noch Schmerzrezeptoren besitzen. Das macht sie zu idealen Tieren für die schmerzlose Implantation von Geräten.
Darüber hinaus verfügen Quallen über eine erstaunliche Regenerationsfähigkeit. Sie sind in der Lage, verlorene Körperteile nachwachsen zu lassen, sodass sie sich bereits 24 Stunden nach der Entfernung des Implantats schnell erholen.
Die an der Qualle angebrachte Ausrüstung umfasst einen Controller, einen GPS-Sender, einen Drucksensor, einen Temperatursensor und eine SD-Karte zur Datenaufzeichnung. Die gesamte Ausrüstung ist in einer wasserdichten, 3D-gedruckten Struktur untergebracht, die etwa halb so groß wie ein 1-Dollar-Schein ist.
Der Controller wird Elektroden an der Qualle befestigen, wodurch die Muskeln der Qualle aktiviert und kontrahiert werden können und sie so in die von den Wissenschaftlern gewünschte Richtung bewegt werden.
Quallen werden zu biologischen Robotern, wenn elektronische Geräte an ihren Körpern angebracht werden (Foto: Dabiri Laboratory).
Herausforderungen und Perspektiven
Das Projekt weist jedoch noch einige Mängel auf, die behoben werden müssen. Derzeit kann die Steuerung die Qualle nur so steuern, dass sie auf und ab schwimmt. Es fehlt ein Mechanismus, um die Qualle horizontal schwimmen zu lassen. Wissenschaftler suchen aktiv nach einer Lösung für dieses Problem.
Eine weitere Herausforderung besteht darin, dass das Gerät dem Druck standhalten muss, wenn die Qualle in große Tiefen taucht. Quallen können in Tiefen von bis zu 400 Bar schwimmen. Das entspricht dem Druck von 15 afrikanischen Elefanten, die auf einen Menschen drücken.
Die aktuelle 3D-Struktur des Geräts hält diesem hohen Druck nicht stand und ist anfällig für Beschädigungen. Um dieses Problem zu lösen, planen Wissenschaftler die Entwicklung eines Geräts, das in einer verstärkten Glaskugel untergebracht ist, ähnlich dem Glas, das in Tiefseerobotern und U-Booten verwendet wird.
Zusätzlich zu Ohrenquallen experimentieren die Forscher auch mit der Umwandlung vieler anderer Quallenarten in Roboter, mit dem Ziel, geeignete einheimische Quallenarten zu finden, die dem Projekt in bestimmten Gebieten dienen können.
„Wir haben schon immer versucht, Roboter zu entwickeln, die die Fähigkeiten wilder Tiere nachahmen“, sagte Noa Yoder. „Aber dieses Projekt geht noch einen Schritt weiter und nutzt das Tier selbst, um sich in einen Roboter zu verwandeln.“
Dies eröffnet eine neue Ära in der Biorobotik und verspricht bahnbrechende Entdeckungen in den Ozeanen und darüber hinaus.
Quelle: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/bien-sua-thanh-robot-sinh-hoc-tu-vien-tuong-den-hien-thuc-20250725010854606.htm
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