Le meduse, con la loro semplicità biologica, esplorano gli abissi degli oceani con una grazia e un’efficienza che le tecnologie umane stentano a eguagliare. Nonostante la loro apparente semplicità, sprovviste di cervello e limitate a funzioni basilari come nuotare, nutrirsi, riprodursi e, per alcune specie, pungere, le meduse rappresentano un modello di resilienza e adattabilità. È partendo da questa premessa che un gruppo di ricercatori del Caltech, guidato dal professor John Dabiri, ha intrapreso un progetto pionieristico volto a creare meduse robotiche bioibride, in grado di esplorare gli oceani in nostro nome.
Creazione di Esploratori Oceanici Bionici
Il laboratorio di Dabiri si è dedicato alla fusione tra biologia e ingegneria, mirando a sviluppare meduse cyborg equipaggiate con dispositivi elettronici che ne potenziano le capacità natatorie. Questi organismi bioibridi sono progettati per muoversi con maggiore efficienza, grazie a un “cappello” protesico che, oltre a migliorare la dinamica del nuoto, serve da piattaforma per trasportare sensori e altri strumenti utili alla raccolta dati.
Pubblicato sulla rivista Bioinspiration & Biomimetics, il lavoro si basa sulle precedenti ricerche di Dabiri volte all’amplificazione delle capacità natatorie delle meduse. L’obiettivo finale è impiegare questi organismi marini come veicoli autonomi per la raccolta di dati cruciali riguardanti la temperatura, la salinità e i livelli di ossigeno degli oceani – parametri essenziali per monitorare gli effetti dei cambiamenti climatici sul pianeta.
Tecnologia e Principi Etici nell’Innovazione
Approfondendo la ricerca, il team ha integrato nelle meduse dispositivi analoghi ai pacemaker, in grado di regolare e incrementare la velocità di nuoto. Questa manipolazione non solo ha rivelato una maggiore efficienza energetica nelle meduse potenziate, ma ha anche aperto la strada a un nuovo paradigma di esplorazione oceanica, con implicazioni etiche attentamente valutate in collaborazione con esperti di bioetica, considerando la natura semplice di questi organismi marini.
Il design innovativo del dispositivo anteriore, sviluppato da Simon Anuszczyk, studente laureato e autore principale dello studio, mira a ottimizzare l’idrodinamica della medusa, riducendo la resistenza e migliorando le prestazioni di nuoto. Questo approccio consente alle meduse di trasportare sensori e dispositivi elettronici, ampliando il potenziale di raccolta dati in ambienti marini profondi e remoti.
Esperimenti e Prospettive Future
Gli esperimenti condotti in un acquario verticale tridimensionale, appositamente costruito nel Laboratorio Guggenheim del Caltech, hanno dimostrato che le meduse dotate di pacemaker e dispositivi anteriori possono raggiungere velocità fino a 4,5 volte superiori rispetto a quelle naturali, portando al tempo stesso un carico utile. Il costo relativamente basso per la realizzazione di queste meduse bioibride le rende una soluzione economicamente vantaggiosa per l’esplorazione oceanica rispetto al noleggio di navi da ricerca, con costi operativi decisamente più elevati.
L’impiego di meduse bioibride per l’esplorazione degli oceani rappresenta un passo avanti nel comprendere meglio i misteri sottomarini del nostro pianeta. Questa ricerca incarna un’esemplare collaborazione tra biologia e ingegneria, promettendo di svelare nuove conoscenze sugli oceani terrestri. Il futuro potrebbe vedere ulteriori miglioramenti nelle capacità di queste gelatine bioniche, ampliando le possibilità di esplorazione in direzioni sia verticali che orizzontali.
Con il sostegno della National Science Foundation e della Charles Lee Powell Foundation, il progetto di Dabiri segna l’inizio di una nuova era nell’esplorazione oceanica, dove le meduse bioniche potrebbero diventare preziosi alleati nella nostra incessante ricerca di conoscenza.
