Ученые из Японии разработали механизм, который позволяет дистанционно управлять движением медуз с целью их использования для исследований океана и мониторинга его состояния.
Об этом сообщает ProIT
Медузы способны двигаться благодаря мягким мышцам живота, которые создают волну, толкающую их вперед. Они могут перемещаться на большие расстояния с минимальными затратами энергии, не нанося вреда окружающей среде, в отличие от искусственных глубоководных аппаратов, созданных человеком.
Исследование медуз под руководством японских ученых
Группа исследователей, возглавляемая доцентом кафедры робототехники Высшей школы инженерии Университета Тохоку Даем Оваки, моделировала поведение медуз во время их движения с помощью слабых электрических импульсов. Исследователи также использовали модель искусственного интеллекта для прогнозирования скорости плавания каждой медузы.
«Мы были заинтригованы, обнаружив, что наиболее эффективными контрольными сигналами были не быстрые импульсы, а те, которые отражали естественный ритм медузы. Попытки использовать более мощные или быстрые импульсы приводили к снижению эффективности плавания и хаотичным движениям, что подчеркивает важность соответствия ритмам природы, а не противодействия им», — подчеркивает Дай Оваки.
Ученые разместили крошечные электроды на кольце мышц медуз и подавали короткие электрические импульсы каждые 1,5-2 секунды. Каждое плавание записывалось камерой с двумя зеркалами. Наиболее эффективными оказались импульсы, которые совпадали с естественным ритмом медуз, что позволяло увеличить их скорость. Полученные данные были загружены в легкую гибридную модель ИИ, которая рассматривала тело медузы как неотъемлемый компонент вычислительной системы.
Перспективы использования медуз-киборгов
Такие медузы, управляемые дистанционно, могли бы перемещаться в океанах, проводя мониторинг температуры, солености и уровня загрязнения пластиком. Кроме того, в робототехнике мягкотелые организмы могут вдохновить на инновации в дизайне, обладающем гибкими и самовосстанавливающимися свойствами.
Исследование ученых опубликовано в журнале Nature.
