Le meduse sono i nuotatori più efficienti nell’oceano, anche se abbastanza lente. I ricercatori della Stanford University hanno fatto nuotare una medusa tre volte più velocemente collegandola ad un motore e creando un robot bioibrido con la medusa come “impalcatura”.
Le meduse cyborg sono da 10 a 1.000 volte più efficiente dal punto di vista energetico rispetto ad altri robot che nuotano, secondo il documento pubblicato su Science Advances.
I due ricercatori dietro lo studio, la studentessa laureata di Stanford Nicole Wu e il professor John Dabiri, sperano che il loro robot possa essere utilizzato per il monitoraggio degli oceani o per prelevare campioni sottomarini.
Medusa Cyborg, come è stata ottenuta
I ricercatori hanno prelevato meduse quadrifoglio (aurelia aurita, o “Medusa Luna”) delle dimensioni di un piatto da tavola dall’Acquario marino di Cabrillo a San Pedro, in California, e le hanno trasferite in un grande serbatoio artificiale di acqua salata.
Hanno progettato un controller impermeabilizzato e alimentato con una batteria ai polimeri di litio, un microprocessore e un set di elettrodi, che sono stati incorporati nel tessuto muscolare della medusa.
Un po’ come un pacemaker per un cuore, ma in questo caso, quello che sembra un tappo di bottiglia pieno di elettronica pungola le meduse per farle muovere più velocemente. La medusa cyborg riceve scariche elettriche direttamente nei muscoli, accelerando il ritmo.
I ricercatori, anticipando le obiezioni etiche a questo lavoro, hanno osservato che le meduse “sono animali invertebrati senza sistema nervoso centrale o ricettore del dolore. Tuttavia, abbiamo preso provvedimenti per garantire che durante gli esperimenti non si siano verificati danni ai tessuti non necessari.”
Sono seguite tre prove sperimentali:
- La prima per osservare le meduse nuotare da sole senza un controller collegato;
- La seconda con il controller spento per vedere come influenzava il movimento delle meduse;
- La terza in cui i controller hanno fornito stimolazione elettrica.
L’aggiunta del controller senza stimolazione sembrava non avere un grande effetto sulle meduse. Ma per il più piccolo dei sei soggetti test, a frequenze di impulso di 0,6 Hz (un impulso per 1,67 secondi), la sua velocità è aumentata di quasi tre volte, da circa 0,15 a circa 0,45 diametri corporei al secondo.
Perché le meduse non nuotano così velocemente da sole?
Gli autori hanno ipotizzato che non vi sia alcuna pressione evolutiva affinché le meduse vadano così velocemente, anche se il loro organismo lo permetterebbe.
Gli autori scrivono che sperano di migliorare l’efficienza energetica e la controllabilità della medusa robot e di altri robot bioibridi, incluso l’inserimento di segnali per far ruotare la medusa e così “teleguidarla”.
