Quallen in biologische Roboter verwandeln: Von der Fiktion zur Realität

(Dan Tri) – Wissenschaftler haben Quallen in biologische Roboter verwandelt, um Menschen dabei zu helfen, die Tiefen der Ozeane kennenzulernen und die Geheimnisse unter ihnen zu erforschen.

Biologische Roboter, die aus Lebewesen modifiziert wurden, waren einst ein bekanntes Thema in Science- Fiction-Filmen. Doch was bisher nur in der Fantasie existierte, wird dank der Bemühungen der Wissenschaftler allmählich Realität.

Im Dabiri Laboratory am California Institute of Technology (USA) entwickeln Wissenschaftler einen einzigartigen Typ biologischer Roboter: in Roboter verwandelte Ohrenquallen.

Das Ziel dieses Projekts besteht darin, die Geheimnisse der Tiefsee zu wesentlich geringeren Kosten zu erforschen als mit herkömmlichen Robotern zur Erkundung des Meeresbodens.

Die Ohrenqualle ist eine weit verbreitete Quallenart, die in allen Ozeanen vorkommt (Foto: Dabiri Laboratory).

Auf den ersten Blick behalten diese Roboterquallen mit ihren glockenförmigen Körpern, die sich sanft im Wasser bewegen, das weiche, durchsichtige und geisterhafte Aussehen normaler Quallen. Bei näherer Betrachtung erkennt man jedoch das Vorhandensein von Maschinen und Kabeln in ihrem Körper.

Wissenschaftler implantieren Sensoren in Ohrenquallen, die ihnen ermöglichen, ungehindert in die Tiefsee zu tauchen. Sie hoffen, dass diese Quallenroboter die menschliche Überwachung des Ozeans revolutionieren werden.

„Wir befestigen einfach Sensoren an Quallen und haben kaum bis gar keine Kontrolle darüber, wohin sie gehen“, sagte Noa Yoder, Forscherin in Dabiris Labor. „Diese Geräte sind sehr kostengünstig und lassen sich leicht auf ganze Quallenkolonien ausweiten.“

Wissenschaftler implantierten technische Geräte in den Körper von Quallen (Foto: Dabiri Laboratory).

Warum Quallen?

Der Grund, warum Wissenschaftler Quallen anderen Meereslebewesen vorzogen, um sie in Roboter zu verwandeln, liegt darin, dass Quallen weder ein zentrales Nervensystem noch Schmerzrezeptoren besitzen. Das macht sie zu idealen Tieren für die schmerzlose Implantation von Geräten.

Darüber hinaus verfügen Quallen über eine erstaunliche Regenerationsfähigkeit. Sie sind in der Lage, verlorene Körperteile nachwachsen zu lassen, sodass sie sich bereits 24 Stunden nach dem Entfernen des Geräts schnell erholen.

Zur Ausrüstung der Qualle gehören ein Controller, ein GPS-Sender, ein Drucksensor, ein Temperatursensor und eine SD-Karte zur Datenaufzeichnung. All dies ist in einer wasserdichten, 3D-gedruckten Struktur untergebracht, die etwa halb so groß ist wie ein 1-Dollar-Schein.

Der Controller wird Elektroden an der Qualle anbringen, wodurch die Muskeln der Qualle aktiviert und kontrahiert werden können und sie so in die von den Wissenschaftlern gewünschte Richtung bewegt werden.

Quallen werden zu biologischen Robotern, wenn elektronische Geräte an ihren Körpern angebracht werden (Foto: Dabiri Laboratory).

Herausforderungen und Perspektiven

Das Projekt weist jedoch noch einige Mängel auf, die behoben werden müssen. Derzeit kann der Controller die Qualle nur so steuern, dass sie auf und ab schwimmt. Es fehlt ein Mechanismus, der die Qualle horizontal schwimmen lässt. Wissenschaftler suchen aktiv nach einer Lösung für dieses Problem.

Eine weitere Herausforderung besteht darin, dass der Anzug dem Druck standhalten muss, den eine Qualle beim Tauchen in große Tiefen ausübt. Quallen können in Tiefen von bis zu 400 Bar schwimmen. Das entspricht dem Druck von 15 afrikanischen Elefanten, die auf einen Menschen drücken.

Die aktuelle 3D-Struktur des Geräts hält einem so hohen Druck nicht stand und ist anfällig für Beschädigungen. Um dieses Problem zu lösen, planen Wissenschaftler die Entwicklung eines Geräts, das in einer verstärkten Glaskugel untergebracht ist, ähnlich der Glasart, die in Tiefseerobotern und U-Booten verwendet wird.

Neben Ohrenquallen experimentieren die Forscher auch mit der Umwandlung vieler anderer Quallenarten in Roboter, mit dem Ziel, geeignete einheimische Quallenarten zu finden, die dem Projekt in einzelnen Gebieten dienen.

„Wir haben schon immer nach Möglichkeiten gesucht, Roboter zu entwickeln, die die Fähigkeiten wilder Tiere nachahmen“, sagte Noa Yoder. „Aber dieses Projekt geht noch einen Schritt weiter und nutzt das Tier selbst, um sich in einen Roboter zu verwandeln.“

Dies eröffnet eine neue Ära in der Biorobotik und verspricht bahnbrechende Entdeckungen in den Ozeanen und darüber hinaus.

Quelle: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/bien-sua-thanh-robot-sinh-hoc-tu-vien-tuong-den-hien-thuc-20250725010854606.htm