Quallen in biologische Roboter verwandeln: Von der Fiktion zur Realität

(Dan Tri) – Wissenschaftler haben Quallen in biologische Roboter verwandelt, um den Menschen zu helfen, mehr über die Tiefen zu erfahren und die Geheimnisse unter den Ozeanen zu erforschen.

Biologische Roboter, die aus Lebewesen entwickelt wurden, waren einst ein vertrautes Motiv in Science- Fiction-Filmen. Was bisher nur in der Fantasie existierte, wird dank der Bemühungen von Wissenschaftlern nun allmählich Realität.

Im Dabiri-Labor des California Institute of Technology (USA) entwickeln Wissenschaftler eine einzigartige Art von biologischem Roboter: in Roboter umgewandelte Mondquallen.

Ziel dieses Projekts ist es, die Geheimnisse der Tiefsee zu deutlich geringeren Kosten als mit herkömmlichen Meeresboden-Erkundungsrobotern zu erforschen .

Die Ohrenqualle ist eine weit verbreitete Quallenart, die in allen Ozeanen vorkommt (Foto: Dabiri Laboratory).

Auf den ersten Blick wirken diese Roboterquallen wie gewöhnliche Quallen: weich, transparent und geisterhaft. Ihre glockenförmigen Körper bewegen sich sanft im Wasser. Bei genauerem Hinsehen erkennt man jedoch die darin befindlichen Maschinen und Drähte.

Wissenschaftler werden Sensoren in Mondquallen implantieren, die es ihnen ermöglichen, frei in die Tiefsee abzutauchen. Sie hoffen, dass diese Quallenroboter die Art und Weise, wie Menschen die Ozeane überwachen, revolutionieren werden.

„Wir befestigen einfach Sensoren an Quallen und haben kaum oder gar keine Kontrolle darüber, wohin sie schwimmen“, sagte Noa Yoder, Forscherin in Dabiris Labor. „Diese Geräte sind sehr kostengünstig und lassen sich problemlos auf ganze Quallenkolonien ausweiten.“

Technologische Geräte wurden von Wissenschaftlern in den Körper von Quallen implantiert (Foto: Dabiri-Labor).

Warum Quallen?

Der Grund, warum Wissenschaftler Quallen anderen Meerestieren vorgezogen haben, um sie in Roboter zu verwandeln, liegt darin, dass Quallen kein zentrales Nervensystem und keine Schmerzrezeptoren besitzen. Dadurch eignen sie sich ideal für die schmerzfreie Implantation von Geräten.

Darüber hinaus besitzen Quallen eine erstaunliche Regenerationsfähigkeit; sie können verlorene Körperteile nachwachsen lassen, was ihnen hilft, sich bereits 24 Stunden nach dem Entfernen des Geräts schnell zu erholen.

Die an der Qualle angebrachte Ausrüstung umfasst einen Controller, einen GPS-Sender, einen Drucksensor, einen Temperatursensor und eine SD-Karte zur Datenaufzeichnung. Das Ganze ist in einem wasserdichten, 3D-gedruckten Gehäuse untergebracht, das etwa halb so groß ist wie ein 1-Dollar-Schein.

Mithilfe des Steuergeräts werden Elektroden an der Qualle angebracht, wodurch die Muskeln der Qualle aktiviert und zusammengezogen werden können. Dadurch wird die Qualle in die von den Wissenschaftlern gewünschte Richtung gesteuert.

Quallen werden zu biologischen Robotern, nachdem elektronische Geräte an ihren Körpern angebracht wurden (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 auf und ab bewegen; es fehlt ein Mechanismus, um sie horizontal schwimmen zu lassen. Wissenschaftler suchen aktiv nach einer Lösung für dieses Problem.

Eine weitere Herausforderung besteht darin, dass der Anzug dem Druck einer in große Tiefen tauchenden Qualle standhalten muss. Quallen können in Tiefen vordringen, in denen der Druck bis zu 400 bar beträgt, was dem Druck von 15 afrikanischen Elefanten auf einen Menschen entspricht.

Die derzeitige 3D-Struktur des Geräts ist nicht druckbeständig und 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.

Neben 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 verschiedenen Bereichen dienen können.

„Wir haben schon immer nach Möglichkeiten gesucht, Roboter zu entwickeln, die die Fähigkeiten von Wildtieren nachahmen“, sagte Noa Yoder. „Dieses Projekt geht aber 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