Medúzy promění v bioroboty. Hybridní zvířata pomohou prozkoumat hlubiny oceánů

Elektronická zařízení vložená do medúz pomohou s průzkumem hlubin oceánů. Vědci z Caltechu si od projektu slibují levný a efektivní způsob získávání informací z neprobádaných, přesto důležitých míst planety.

Medúzy poslouží k vědě, budou z nich bioroboti. lustrační foto

Medúzy mají sloužit jako sběrači dat v hlubinách oceánu, kam se vědci zatím ani pomocí technologií nemohou vypravit. Američtí výzkumníci z Kalifornského technologického institutu, zkráceně Caltech, plánují vytvořit biohybridní robotické medúzy. Vodní kyborgy vybaví elektronikou, která zlepší jejich plavání, a protetickým kloboukem umožňujícím nést malý náklad.

Nejmenší robot světa připomíná kraba:

Úkolem upravených živočichů bude sbírat informace o teplotě, slanosti a hladině kyslíku, aby odborníci zjistili, jak oceánské hlubiny mohou ovlivňovat měnící se klima na Zemi. „Dobře víme, že oceány mají zásadní vliv na současné i budoucí změny klimatu. Přesto o nich máme překvapivě málo znalostí,“ sdělil strojní inženýr John Dabiri ve studii zveřejněné v odborném časopise Bioinspiration & Biomimetics.

Dodal, že zmíněný nedostatek chce společně se svým týmem tímto netradičním způsobem změnit.

Vědci se rozhodli v projektu použít medúzy, jelikož jsou přirozenými průzkumníky oceánů. „Dosáhnou nejhlubších zákoutí a stejně dobře se jim daří v tropických i polárních vodách,“ vysvětlil Dabiri.

Ilustrace biorobotických medúz.

Tito mořští živočichové jsou pro výzkum vhodní i proto, že nemají mozek a necítí bolest. „Díky tomu jsme ve spolupráci s bioetiky mohli morálním způsobem vytvořit biohybridní robotické mechanismy,“ řekl autor studie Dabiri, který v minulosti již úspěšně vytvořil zcela robotické medúzy, jež ale neuměly plavat stejně efektivně jako živí tvorové.

Výkonný a levný průzkumník

Výzkumníci vytvořili kopulovité klobouky, které umístili na horní část medúz, což jim mělo pomoci snížit odpor vody a umožnit plynulejší plavání.

Tým také vyrobil elektronické kardiostimulátory řídící rychlost pohybu živočichů. Přitom zjistil, že pokud zvíře plave třikrát rychleji než normálně, spotřebuje jen dvakrát víc energie. Funkčnost mechanismů pak otestoval ve speciálně vytvořené nádrži.

Tým z Caltechu vytvořil biorobotické medúzy pro průzkum oceánů:

Testy ukázaly, že kyberžahavec dokáže plavat až 4,5krát rychleji než v přírodní formě. „Zařízení umožní medúzám rychlejší návrat z hlubin, který běžně trvá několik dní,“ uvedl hlavní strůjce mechanismů Simon Anuszczyk.

Celkové náklady na jednu medúzu činí podle Dabiriho asi dvacet dolarů (v přepočtu necelých pět set korun), což z biohybridních tvorů činí atraktivní alternativu k pronájmu výzkumného plavidla, jehož provoz může stát více než padesát tisíc dolarů denně.

Roboti slouží jako pastevečtí psi:

Specialisté z Caltechu dále chtějí vyvinout senzory, které ustojí velký tlak v hlubinách oceánů. Rovněž se plánují zaměřit na vylepšení bionických medúz, jako je možnost zcela řídit jejich pohyb.

Kyberzvířata pomáhají v různých oblastech

Již v minulosti došlo k propojení mechaniky a živočicha. Inženýři z Washingtonovy univerzity se pokusili využít čich sarančat pro hledání výbušnin. Vytvořili proto biorobotické senzorické systémy, které na hmyz připevnili.

Kybersarančata mají pomoci americké národní bezpečnosti:

Server Science Daily s odkazem na studii v časopise eLife loni informoval o snahách japonských expertů z Univerzity Tohoku, kteří se snaží pomocí biomechanických zařízení ovládat pohyb hmyzu. Hybridní tvorové by pak mohli sloužit jako vysoce mobilní a efektivní zařízení.

V ostatních projektech vědci spíš vytvořili robotické zvíře s biologickými částmi. To byl například případ malého mechanického rejnoka poháněného krysími svalovými buňkami. Výzkumníci pro server Popular Science uvedli, že dlouhodobým cílem je využít technologii pro konstrukci celého lidského srdce pro nemocné děti.

Robotičtí mlži mají ve vodách hledat zdroje toxických látek i černé skříňky:

Specialisté z americké Case Western Reserve University podle magazínu Wired vyvinuli biohybridního mlže, který má v budoucnu ve vodních plochách hledat zdroj úniku toxických látek. Rovněž by mohl na dně oceánů pátrat po černých skříňkách z leteckých nehod.