Для чего ученые создают медуз-киборгов

Основні тези

Ученые используют медуз как биороботов, оснащенных микрочипами, для изучения Мирового океана.
Это позволит изучать труднодоступные глубины с меньшими затратами энергии.
Проект имеет целью сделать исследования океана доступными, собирая данные об экологических условиях и изменениях в океанических экосистемах в условиях глобального потепления.

Ученые нашли неожиданного союзника в изучении Мирового океана. Им стали обычные медузы, которых с помощью микрочипов превращают в управляемых биороботов. Эта технология может открыть доступ к самым глубоким и наименее исследованным уголкам нашей планеты, которые ранее были недосягаемыми для традиционных подводных аппаратов.

Как именно ученые управляют медузами и зачем это нужно?

Около 80% Мирового океана остаются неисследованными, а его темные глубины являются одним из самых таинственных и малоизученных сред на Земле. Использование подводных лодок или роботизированных аппаратов для этих целей является чрезвычайно дорогим и технически сложной задачей. Именно поэтому исследователи обратили внимание на медуз – существ, которые существуют более 500 миллионов лет и в совершенстве приспособились к жизни в воде, пишет 24 Канал со ссылкой на Physical Review Fluids.

Идея заключается в том, чтобы превратить живых медуз в "биогибридные" устройства или "киборгов". Для этого к их телам крепят миниатюрные микроэлектронные контроллеры, похожие на кардиостимуляторы. Эти устройства посылают слабые электрические импульсы, которые стимулируют плавательные мышцы медузы, позволяя ученым направлять движение в нужном направлении. В результате такого вмешательства медузы могут плавать примерно втрое быстрее, чем обычно, тратя при этом в 10-1000 раз меньше энергии, чем современные роботизированные аналоги. Основную энергию для движения они, как и раньше, получают из пищи в океане.

Этот подход имеет несколько значительных преимуществ:

Медузы являются одними из самых энергоэффективных пловцов на планете.
Их тело не имеет костей, а нервная система очень примитивна – у них отсутствует мозг и болевые рецепторы, что снимает определенные этические вопросы относительно вмешательства.
Кроме того, эти существа способны выживать в различных условиях и опускаться на огромную глубину. Их находили даже в Марианской впадине, самой глубокой точке океана.

Исследовательские группы из разных стран уже достигли успехов в этом направлении. Команда инженера Николь Сюй из Университета Колорадо в Боулдере успешно провела испытания в неглубоких водах у побережья Массачусетса. В то же время ученые из японского Университета Тохоку пошли еще дальше. Они используют искусственный интеллект для прогнозирования и точного управления движениями медуз, используя их естественную эффективность, отточенную миллионами лет эволюции.

Основная цель проекта – "демократизировать" исследование океана, сделав его дешевле и доступнее. Оснащенные миниатюрными датчиками, киборги-медузы смогут собирать данные о температуре, соленость и кислотность воды, отслеживать разливы нефти и состояние коралловых рифов. Это особенно важно в условиях глобальных климатических изменений, которые существенно влияют на океанические экосистемы.

Хотя технология еще находится на стадии тестирования в лабораториях и на мелководье, ученые надеются, что вскоре эти необычные роботы помогут раскрыть тайны, которые скрывают океанские глубины.