fbpx

SEGUICI SU:

DELLO STESSO AUTORE

INSTAGRAM

CORRELATI

Meduse Cyborg per monitorare l’inquinamento marino

Meduse Cyborg: l’obbiettivo è quello di impiantare particolari dispositivi elettronici alle meduse per renderle adatte al monitoraggio marino.

A cura di Vincenzo Damiano

Meduse Cyborg, è questo lo studio pubblicato di recente dalle Università di Standford e della Caltech (California Institute of Technology). L’obbiettivo è quello di impiantare particolari dispositivi elettronici alle meduse per potenziarle e renderle adatte al monitoraggio marino per fini di salvaguardia ed analisi ambientale.

Perché proprio le meduse?

Le meduse da sempre hanno affascinato i ricercatori ed i progettisti di tutto il mondo, questo per via del loro naturale sistema di “propulsione” ad alta efficienza, che permette loro di muoversi con un basso apporto di ossigeno a velocità che possono raggiungere i ~2cm/s, e per la loro adattabilità all’ambiente è infatti nota la presenza di tali organismi negli ambienti marini più eterogeni guardando parametri quali salinità, temperatura, concentrazione di ossigeno e profondità.

Sonno innumerevoli le applicazioni umane in ambito ingegneristico che tentano di replicare tali organismi per la loro adattabilità ed efficienza, ma purtroppo allo stato attuale seppur sia stato possibile creare dispositivi robotici che, attraverso l’uso di componenti specificatamente ingegnerizzati eguagliassero in termini di prestazioni assolute le velocità di tali organismi, questi sono sempre risultati inefficienti dal punto di vista energetico di diversi ordini di grandezza. Questa inefficienza ha spinto i ricercatori a cercare una diversa soluzione al problema pensando ad un connubio natura/macchina per sfruttare quanto in essere per i nostri fini, da qui l’idea di una medusa Cyborg.

Dettaglio dell’applicazione

Le prime fasi di tale esperimento hanno previsto l’installazione di un dispositivo elettronico che avesse come unico scopo quello di stimolare il sistema muscolare delle meduse così da poter aumentare la loro velocità, al momento il dispositivo installato non preclude l’animale dalla scelta della direzione da seguire e non possiede sensori di alcun genere per la raccolta di dati. Per le future applicazioni l’idea è di avere un dispositivo, attivabile da remoto, che possa forzare le meduse a muoversi in una specifica direzione e che sia ricco di sensori per la raccolta dei dati necessari al monitoraggio ambientale.

L’attuale dispositivo ha permesso ai ricercatori di aumentare notevolmente la loro velocità, passando dagli attuali ~2cm/s ai ~6cm/s, triplicando quindi la velocità di tali organismi e richiedendo un consumo energetico doppio rispetto a quello tradizionale.

meduse cyborg
Controller di nuoto inattivo impiantato in una medusa libera di nuotare. Credits: Nicole W. Xu, Stanford Universit

Il dispositivo ha permesso di ottenere tale risultato generando un segnale ad onda quadra con ampiezza A=3.7V, larghezza d’impulso T=10ms e frequenza variabile da 0,25 ad 1 Hz. Tali parametri possono essere personalizzati per garantire differenti effort dal sistema, questa scalabilità del sistema fa sì che in un futuro prossimo possa essere usato su differenti categorie di meduse ottenendo sempre i risultati migliori.

Etica dell’esperimento sulle meduse cyborg

Il primo pensiero che ha interessato ricercatori e comunità scientifica è l’etica dietro tale applicazione, a tal proposito bisogna fare alcune premesse importanti:

  • Le Meduse non hanno un cervello;
  • Le Meduse non hanno recettori del dolore;

Nonostante le premesse, che sembrano non sollevare problematiche di carattere etico, c’è da considerare un fattore caratteristico delle meduse, le quali producono un muco quando particolarmente stressate da fattori esterni. Tale caratteristica tipica delle meduse è stata tenuta in considerazione dal team di ricercatori che nella fase di test e validazione del prodotto ha potuto verificare che tale muco non è mai stato secreto e che, quindi, all’attuale configurazione, non genera stress nell’animale.

Altro valore aggiunto è la reversibilità dell’operazione, in quanto la “trasformazione” in Cyborg con tale prodotto risulta facilmente reversibile, si ha quindi che lo stimolatore può essere rimosso dalla medusa senza impatti a breve/lungo termine sull’animale che tornerebbe quindi allo stato “pre-trasformazione”.

Tali soluzioni risultano, ogni giorno, sempre più necessarie di quanto si pensi. Come ben sappiamo le attività umane hanno portato innumerevoli impatti al nostro pianeta ed il monitoraggio delle acque oceaniche per la raccolta di dati risulta, più che mai, un elemento chiave per consentire agli scienziati di elaborare modelli e soluzioni quanto più attuali, all’avanguardia e mirate possibili per fronteggiare gli effetti dell’inquinamento (che ricordiamo variano dal surriscaldamento con conseguente disgelo sino alla modifica, anche radicale, di flora e fauna marina portando a rischio estinzione tantissimi organismi).

Approfittiamo dell’articolo per invitare i lettori di CuE a seguire uno stile di vita e delle accortezze per salvaguardare il nostro pianeta.

Grazie per essere arrivato fin qui

Per garantire lo standard di informazione che amiamo abbiamo dato la possibilità ai nostri lettori di sostenerci, dando la possibilità di:
- leggere tutti gli articoli del network (10 siti) SENZA banner pubblicitari
- proporre ai nostri team le TEMATICHE da analizzare negli articoli

LASCIA UN COMMENTO

Please enter your comment!
Please enter your name here