دانشمندان موفق به ساخت عروس دریایی بیونیک با قابلیت کنترل حرکات آن شدند

MacTavish · 27/2/20

دانشمندان با موفقیت توانستند یک عروس دریایی بیونیک بسازند و حرکات آن را کنترل کنند. آن‌ها با استفاده از ایمپلنت میکروالکترونیک توانسته‌اند سرعت شنای طبیعی یک عروس دریایی زنده را تقریبا سه برابر افزایش دهند.

دانشمندان در حرکتی جدید توانستند با تقلید از حرکات عروس دریایی، یک نسخه بیونیکی از آن را به وجود آورند که حتی از خود این موجود زنده بسیار سریع‌تر در آب حرکت می‌کند. آن‌ها توانسته‌اند با مقداری نیروی خارجی و با دو برابر تلاش متابولیک جاندار به این دستاورد دست پیدا کنند. این عروس دریایی بیونیک که یک ربات بیوهیبریدی است، از 10 تا 1,000 برابر نیروی خارجی کمتری نسبت به سایر ربات‌های آبی گزارش‌شده در منابع استفاده می‌کند.

عروس‌های دریایی شناگران بسیار کارآمدتری نسبت به هر ماشینی هستند که انسان‌ها تا به حال ساخته‌اند، بنابراین هزینه پایین انتقال، آن‌ها را به یک «داربست طبیعی» ایده‌آل تبدیل می‌کند. گرچه برخی وسایل نقلیه زیر آبی می‌توانند به مراتب سریع‌تر از یک عروس دریایی حرکت کنند، اما ربات‌های ساخته‌شده تا به امروز که سعی در تقلید از رفتار عروس دریایی دارند، نیاز به انرژی بسیار بیشتری دارند و معمولا به منبع تغذیه خارجی متصل می‌شوند.

از طرف دیگر، عروس‌های دریایی زنده سرعت پایین‌تر و پایداری دارند، کاشفان سبک بالی هستند و قادر هستند خود را ترمیم کرده و بهبود دهند. برخی فکر می‌کنند که اگر بتوانیم آن‌ها را به درستی کنترل کنیم، این می‌تواند روش جدید و جذابی برای توسعه پایش در اقیانوس‌ها باشد.

چون عروس دریایی به طور طبیعی در میزان شوری، دما، غلظت اکسیژن و عمق‌های مختلفی یافت می‌شود، محققان این تحقیق جدید اظهار دارند که این ربات‌های بیوهیبریدی همچنین پتانسیل این را دارند که آن‌ها را در اقیانوس‌های مختلف در سراسر جهان مستقر کنیم. البته این امر به کنترل بسیار بیشتری از آنچه در حال حاضر داریم، نیاز دارد.

تا کنون، این تیم صرفا نشان داده‌اند که می‌توانند سرعت شنای عروس دریایی را بدون وارد کردن صدمات غیر ضروری به متابولیسم یا سلامت جاندار افزایش دهند. کلید این گام کوچک اما قابل توجه و مهم، یک کنترل‌کننده میکروالکترونیکی پرتابل است که می‌تواند به عروس دریایی متصل شده و امواج پالسی ایجاد کند. به این ترتیب انقباضات عضلانی عروس دریایی علاقه‌مند می‌شود.

دانشمندان از طریق این فناوری می‌توانند سرعت عروس دریایی بیونیک را تا جایی که به سرعت بهینه و مطلوب دست پیدا کند، افزایش دهند. به این ترتیب آن‌ها می‌توانند با عروس دریایی بیونیک به بیشترین سرعت با کمترین خروجی انرژی دست پیدا کنند.

با بهره‌گیری از متابولیسم و ماهیچه‌های عروس دریایی به این روش، محققان توانسته‌اند این موجود را 2.8 برابر سریع‌تر از سرعت شنای طبیعی آن حرکت دهند. این تیم امیدوار است که کار آن‌ها بتواند به ساخت وسایل نقلیه زیر آبی جدیدی منجر شود که روزی بتوانند برای مدت زمان طولانی‌تری برای اکتشاف در زیر آب مورد استفاده قرار بگیرند و در عین حال کمترین اختلال را در حین حرکت ایجاد کنند.

با انجام برخی تغییرات، این احتمال وجود دارد که بتوانیم از عروس دریایی واقعی (مانند کاری که در حال حاضر با پستانداران برچسب‌خورده یا تگ‌شده انجام می‌شود) برای مطالعه فواصل دور اقیانوس‌ها استفاده کنیم. به علاوه، چون عروس دریایی مثانه هوایی ندارد، می‌تواند به عمق 3,700 متری در اقیانوس برسد.

برای این منظور کافی است که تغییراتی در قطعات میکروالکترونیکی برای افزایش مقاومت آن‌ها در مقابل فشار زیاد صورت بگیرد. چه کسی می‌داند، شاید روزی ارتشی از این موجودات بیوهیبریدی وجود داشته باشند که اسرار ناگفته اقیانوس‌ها را فاش کنند.