Att förvandla maneter till biologiska robotar: Från fiktion till verklighet

Biologiska robotar, modifierade från levande varelser, var en gång ett välbekant tema i science fiction-filmer. Nu blir det som bara verkade vara i fantasin gradvis verklighet tack vare forskarnas ansträngningar.

Vid Dabiri-laboratoriet vid California Institute of Technology (USA) utvecklar forskare en unik typ av biologisk robot: månmaneter som förvandlats till robotar.

Målet med detta projekt är att utforska djuphavets mysterier till en betydligt lägre kostnad än traditionella havsbottenutforskningsrobotar.

Biến sứa thành robot sinh học: Từ viễn tưởng đến hiện thực - 1 — Månmaneten är en vitt spridd manetart som finns i hela haven (Foto: Dabiri Laboratory).

Vid första anblicken behåller dessa robotmaneter det mjuka, genomskinliga och spöklika utseendet hos vanliga maneter, med sina klockformade kroppar som rör sig försiktigt i vattnet. Men vid närmare granskning kan man se att det finns maskiner och ledningar inuti deras kroppar.

Forskare kommer att implantera sensorer inuti månmaneter, så att de kan dyka fritt ner i djuphavet. De hoppas att dessa manetrobotar kommer att revolutionera hur människor övervakar havet.

”Vi fäster bara sensorer på maneter och har liten eller ingen kontroll över vart de tar vägen”, säger Noa Yoder, forskare i Dabiris laboratorium. ”Dessa enheter är mycket billiga och enkla att skala upp till hela manetkolonier.”

Biến sứa thành robot sinh học: Từ viễn tưởng đến hiện thực - 2 — Teknologiska anordningar implanterades av forskare i maneters kropp (Foto: Dabiri Laboratory).

Varför maneter?

Anledningen till att forskare valde maneter framför andra marina varelser för att förvandla dem till robotar är att maneter inte har något centralt nervsystem och inga smärtreceptorer. Detta gör dem till idealiska djur för smärtfri implantation av enheter.

Dessutom har maneter en fantastisk förmåga att regenerera sig, de kan återfå förlorade kroppsdelar, vilket hjälper dem att återhämta sig snabbt bara 24 timmar efter att anordningen tagits bort.

Utrustningen som är fäst vid maneten inkluderar en styrenhet, en GPS-sändare, en trycksensor, en temperatursensor och ett SD-kort för dataregistrering. Allt detta är inrymt i en vattentät, 3D-printad struktur som är ungefär hälften så stor som en 1-dollarsedel.

Styrenheten fäster elektroder på maneten, vilket gör att manetens muskler aktiveras och kontraheras, och därigenom styr dem att röra sig i den riktning som forskarna önskar.

Biến sứa thành robot sinh học: Từ viễn tưởng đến hiện thực - 3 — Maneter blir biologiska robotar efter att ha fått elektroniska apparater fästa på sina kroppar (Foto: Dabiri Laboratory).

Utmaningar och framtidsutsikter

Projektet har dock fortfarande vissa brister som behöver övervinnas. För närvarande kan styrenheten bara styra maneterna så att de simmar upp och ner, och saknar en mekanism för att styra dem så att de simmar horisontellt. Forskare letar aktivt efter en lösning på detta problem.

En annan utmaning är dräktens förmåga att motstå trycket från en manet som dyker till stora djup. Maneter kan simma till djup där trycket är upp till 400 bar, vilket motsvarar trycket från 15 afrikanska elefanter som trycker ner på en människa.

Den nuvarande 3D-strukturen hos enheten tål inte så stort tryck och är benägen att skadas. För att lösa detta problem planerar forskare att utveckla en enhet inrymd i en förstärkt glassfär, liknande den typ av glas som används i djuphavsrobotar och ubåtar.

Förutom månmaneter experimenterar forskare även med att förvandla många andra manetarter till robotar, med målet att hitta lämpliga inhemska manetarter för projektet i separata områden.

”Vi har alltid letat efter sätt att skapa robotar som efterliknar vilda djurs förmågor”, sa Noa Yoder. ”Men det här projektet tar det ett steg längre och använder djuret självt för att förvandlas till en robot.”

Kommentar (0)