Ученые «унаследовали» движения медузы и сделали это еще быстрее, чем настоящие.
Используя искусственный контроль с помощью микроэлектронного имплантата, исследователи увеличили естественную скорость плавания живой лунной медузы ( Aurelia aurita ) почти в три раза.
Более того, они достигли этого только с небольшим количеством внешней силы и в два раза больше метаболических усилий от животного.
«Таким образом, — заключают авторы , — этот биогибридный робот потребляет от 10 до 1000 раз меньше внешней энергии на массу, чем другие водные роботы, о которых сообщалось в литературе».
Медузы, как известно, являются невероятно эффективными пловцами, гораздо больше, чем любая машина, которую мы, люди, создали, поэтому их низкая стоимость транспортировки делает их идеальным «естественным лесом».
Хотя некоторые подводные аппараты действительно могут путешествовать гораздо быстрее, чем медузы, роботы, которые пытаются имитировать поведение медузы, требуют на порядок больше энергии и обычно привязаны к внешнему источнику питания.
Реальные вещи, с другой стороны, медленные и устойчивые, необремененные исследователи, способные к самоисцелению. Если мы сможем должным образом контролировать их, некоторые думают, что они могли бы стать новым интригующим способом расширения мониторинга океана.
«Поскольку медузы естественно найдены в широком диапазоне солености, температуры, концентрации кислорода и глубин ( в том числе 3700 м [12100 футов] или глубже в Марианской впадине),» авторы нового исследования предложить , «эти биогибридных робот также имеют потенциал для развертывания по всему океану мира «.
Конечно, это потребовало бы намного большего контроля, чем мы имеем в настоящее время. До сих пор команда просто показала, что они могут улучшить плавание медуз без чрезмерных затрат для обмена веществ или здоровья животного.
Ключом к этому небольшому, но важному шагу является портативный микроэлектронный контроллер плавания, который при подключении к медузе может генерировать пульсовые волны и стимулировать сокращения мышц.
Благодаря этой технологии ученые могут ускорять движение медузы до тех пор, пока она не достигнет оптимальной точки, где наибольшая скорость достигается при наименьшей выработке энергии.
Таким образом, угоняя метаболизм и мышцы медузы, исследователи получили существо, движущееся в 2,8 раза быстрее, чем его естественная скорость плавания.
Команда надеется, что их работа может привести к появлению новых подводных аппаратов, которые когда-нибудь смогут исследовать в течение более длительных периодов времени, а также создавать минимальные помехи, где бы они ни бродили.
При еще более тонкой настройке есть шанс, что мы даже сможем использовать настоящих медуз для изучения далеких уголков океана, подобно тому, как мы в настоящее время используем помеченных млекопитающих.
«Более того, поскольку у медуз нет плавательного пузыря, они могут достигать глубины 3700 метров (12,100 футов) в океане», — пишут авторы .
«Только микроэлектроника потребует отверждения для работы при высоких давлениях».
Кто знает, возможно, это будет армия биогибридов, которая однажды раскроет огромные неописуемые тайны наших океанов.