Έχει δημιουργήσει στο παρελθόν μια εύκαμπτη αντλία εμπνευσμένη από μέδουσες, μια τεχνητή μέδουσα που αποτελείται από καρδιακό ιστό και σιλικόνη και μια συσκευή που μοιάζει με βηματοδότη που επιτρέπει στις μέδουσες να κολυμπούν τρεις φορές πιο γρήγορα από το κανονικό.

Αυτό η τελευταία συσκευή αναπτύχθηκε ως μέρος ενός έργου στο οποίο επιστήμονες από το Caltech και το Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ εξέταζαν τρόπους χρήσης μέδουσες για τη συλλογή δεδομένων που σχετίζονται με την “κλιματική αλλαγή”, όπως η θερμοκρασία του νερού, η αλατότητα και τα επίπεδα οξυγόνου από τα βάθη των ωκεανών.

Δεδομένου ότι οι μέδουσες κινούνται φυσικά πάνω-κάτω στο νερό κατά τη διάρκεια της ημέρας, θεωρήθηκε χρήσιμο να εξοπλιστούν με αισθητήρες καταγραφής δεδομένων που θα μπορούσαν να ανακτηθούν στην επιφάνεια. Κάτι τέτοιο θα ήταν πολύ φθηνότερο και ευκολότερο από την κατασκευή μιας πλήρως ρομποτικής μέδουσας . Ένα πρόβλημα, ωστόσο, βρισκόταν στο γεγονός ότι οι μέδουσες κολυμπούν πολύ αργά για να είναι χρήσιμες.

Ο «βηματοδότης» βοήθησε σε αυτό. Γαντζωμένη στο κάτω μέρος των μεδουσών, η μικρή συσκευή παρείχε ηλεκτρικούς παλμούς που αύξαναν τον ρυθμό των παλλόμενων κινήσεων που χρησιμοποιούν οι μέδουσες για να προωθηθούν προς τα εμπρός. Ως αποτέλεσμα, η ταχύτητα κολύμβησης αυξήθηκε από περίπου 2 σε 6 εκατοστά (0,8 έως 2,4 ίντσες) ανά δευτερόλεπτο.

Έχοντας αυτό κατά νου, ο Dabiri και ο φοιτητής Simon Anuszczyk δημιούργησαν τρισδιάστατα εκτυπωμένα καλύμματα που μοιάζουν με “καπάκια”, τα οποία είναι προσαρτημένα στην κορυφή του σώματος μιας μέδουσας. Αυτές οι απλοποιημένες συσκευές μειώνουν την υδροδυναμική οπισθέλκουσα, είναι ουδέτερα πλευστές (έτσι δεν προκαλούν τη βύθιση ή την ανύψωση του ζελέ) και θα μπορούσαν να χρησιμεύσουν ως περίβλημα για τους αισθητήρες και άλλα ηλεκτρονικά.

Το συνολικό κόστος υλικού για κάθε βιοϋβριδική μέδουσα είναι περίπου 20 δολάρια ΗΠΑ.

Σε δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν σε μια μοναδική κάθετη δεξαμενή νερού με κατακόρυφα ρέον ρεύμα, οι μέδουσες εξοπλισμένες με βηματοδότη και πρόσθιο σώμα βρέθηκαν να κολυμπούν έως και 4,5 φορές πιο γρήγορα από τις φυσικές μέδουσες που φέρουν φορτίο ίδιου βάρους.

Οι επιστήμονες αναπτύσσουν τώρα τα ηλεκτρονικά που είναι ανθεκτικά στην πίεση, καθώς ελπίζουν να κάνουν τη βιοϋβριδική μέδουσα τηλεκατευθυνόμενη – ώστε να μπορούν να κάνουν περισσότερα από το να πηγαίνουν ευθεία πάνω-κάτω.

«Οι μέδουσες είναι οι αρχικοί εξερευνητές των ωκεανών, που φτάνουν στις βαθύτερες γωνιές τους και ευδοκιμούν εξίσου καλά στα τροπικά ή πολικά νερά», λέει. «Δεδομένου ότι δεν έχουν εγκέφαλο ή την ικανότητα να αισθάνονται τον πόνο, καταφέραμε να συνεργαστούμε με βιοηθικούς για να αναπτύξουμε αυτήν τη βιοϋβριδική ρομποτική εφαρμογή με τρόπο που να τηρεί τις ηθικές αρχές».

Μια εργασία σχετικά με την έρευνα δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο περιοδικό Bioinspiration & Biomimetics.

(photo: pixabay)