Denizanaları, hareket etmek ve avlanmak için titreşimli bir hareket kullanırlar. Caltech ve Stanford Üniversitesi’nden bilim insanları, geliştirdikleri protezle kalp pilinin kalp atış hızını belirlemesine benzer şekilde, denizanalarının titreşimini hızlandırıyorlar. Yaklaşık 2cm çapında olan cihaz, denizanasının gövdesine tahta bir çubukla bağlanıyor.
Denizanalarının daha hızlı ve daha verimli hareket etmesini sağlayan protezi, Caltech’ten Profesör John Dabiri ve Stanford Üniversitesi’nde lisansüstü öğrencisi olan Nicole Xu geliştirdi. Protezle ilgili çalışmanın detaylarının anlatıldığı makale, 29 Ocak’ta Science Advances’ta yayınlandı.
Protezle denizanaları daha hızlı ve verim yüzebiliyorlar
Denizanaları normal şartlar altında saniyede 2cm yüzebiliyorlar. Her ne kadar daha hızlı hareket edebilseler de bu canlılar, daha hızlı yüzmüyorlar. Dabiri ve Xu, denizanalarının vücut titreşiminden üç kat daha hızlı bir frekansta titreşen bir mikroelektrik denetleyiciyi, bir denizanasına bağladılar. Protezin bağlanmasından sonra denizanasının nabız atış hızı arttı ve denizanası, saniyede 4-6 cm arası yüzme hızına ulaştı.
Geliştirilen protez, denizanasını daha hızlı hale getirmenin yanında, elektrik titreşimleri ile hayvanın daha verimli yüzmesi sağlandı. Denizanası normalden 3 kat daha hızlı yüzmesine rağmen, normalden sadece 2 kat daha fazla enerji harcadı.
Araştırmacıların çalışması sırasında denizanaları herhangi bir zarar görmedi. Denizanalarının zaten beyin ve ağrı reseptörleri bulunmuyor. Ancak bu canlılar, stres altında mukus salgılarlar. Çalışma sırasında denizanaları hiç mukus salgılamadı. Protez ile herhangi bir stres yaşamyan deniz anaları protez çıktıktan sonra ise tipik yüzme hızlarına geri döndüler.
Çalışma, John Dabiri’nin son bir yıl içinde hem Caltech’te hem de Stanford Üniversitesi’nde yürüttüğü iki biyolojik tabanlı robotik çalışmasının orta noktasını ifade ediyor. Dabiri, daha önce tamamen mekanik bileşenler ve tamamen biyolojik malzemeler kullanarak çalışmalar yürütmüştü.
Yeni protez, gelecekte “robot denizanalarını” ortaya çıkarabilir
Denizanalarının daha hızlı yüzmelerini sağlayan protezin çalışmaları, 2013 yılında başladı. Dabiri ve Xu, okyanusta çok fazla sayıda bulundukları için denizanalarını seçtiler. Denizanaları, okyanusların derinliklerinden, sığ deniz sularına kadar her yerde rahatlıkla bulunabilirler.
Dabiri, okyanusların büyük bir kısmının henüz keşfedilemediğini, gemilerle yapılan araştırmalardan çok daha az maliyete neden olacak denizanalarının bu keşiflerde kullanılabileceğini düşünüyor. Dabiri, “Denizanasını yönlendirmenin bir yolu bulunabilir. Ayrıca okyanus sıcaklığı, tuzluluk oranı, oksijen seviyeleri ve benzeri şeyleri izlemek için denizanalarını sensörlerle donatırsak düşük maliyetlerle gerçek bir küresel okyanus ağı kurabiliriz” dedi.
Geliştirilen protez, şu anda denizanasını yüzmeye başlatma ve yüzme hızının artırılması işlerini görebiliyor. Protezin geliştirilmesinde bir sonraki adım olarak yönlendirilebilen ve gemilerdeki sensörlerden gelen sinyallere cevap vermelerini sağlayan bir sistemin geliştirilmesi olacak.
Bu video, karşılaştırmalı olarak protezin denizanasına kazandırdığı hızı gösteriyor:
Denizanalarını daha hızlı getirecek protezin gelişim süreci de bu videoda anlatılıyor:
