La medusa con il controller collegato. Credit: Wu e Dabiri (Science Advances 2020)

Le meduse sono tra i migliori nuotatori marini, molto efficienti si, ma anche molto lenti. Per questo motivo i ricercatori della Stanford University hanno condotto uno studio sulla possibilità di rendere le meduse più veloci. Il risultato sono delle meduse cyborg, un bioibrido in cui ad una medusa è stato applicato una sorta di motore elettrico.

Secondo lo studio pubblicato su Science Advances, questa medusa cyborg è molto più efficiente si qualsiasi altro robot creato per il nuoto. La sua velocità è risultata infatti da 10 a 1.000 volte più efficiente dal punto di vista energetico.

 

Meduse Cyborg ottenute all’università di Stanford

Il motivo della ricerca, guidata dalla studentessa universitaria Nicole Wu e dal professor John Dabiri, ha come scopo finale la ricerca di un robot che possa essere utilizzato per il monitoraggio e per i prelevamento di campioni nell’oceano.

Per il loro studio, i due ricercatori hanno utilizzato delle meduse quadrifoglio, una delle specie più note e diffuse appartenente al genere Aurelia. Queste meduse sono riconoscibili per il loro caratteristico ombrello perfettamente circolare. Nella loro ricerca i due hanno utilizzato meduse grandi quanto un piatto da tavola prelevate dall’acquario marino di Cabrillo a San Pedro, in California.

Le meduse sono state portate in laboratorio e poste in una sorta di mare artificiale. In seguito nei tessuti muscolari della medusa è stato impiantato l’apparecchio progettato per aumentare la loro velocità ed efficienza di nuoto. Si tratta di un controller impermeabile con una batteria al litio, un microprocessore ed un set di elettrodi. Gli elettrodi sono la parte che va impiantata nel muscolo della medusa.

Il funzionamento del dispositivo è davvero molto semplice. Il controller genera scariche elettriche che si trasmettono ai muscoli della medusa, provocandone la contrazione e di conseguenza il movimento.

 

Un meccanismo molto semplice che rende le meduse più efficienti

Per condurre il loro esperimento, i ricercatori hanno eseguito tre test distinti. Nel primo le meduse sono state osservate nel loro nuoto libero e naturale. Nel secondo invece le meduse hanno nuotato con il controller inserito, ma spento. Nel terzo test invece il controller era inserito ed attivo.

Dall’analisi dei dati ottenuti, i ricercatori hanno rilevato che il controller inattivo non produce nessun effetto. Mentre attivando il controller ad un impulso di 0,6 Hz ogni 1,67 secondi, si sono rilevati degli aumenti di velocità nel movimento delle meduse, con una maggior percentuale nella più piccola delle sei meduse cyborg utilizzate nell’esperimento.

 

Nessun rischio per le meduse cyborg

I ricercatori si sono dunque chiesti come mai le meduse non sfruttino tutta la loro capacità natativa in natura. La risposta a questo quesito potrebbe essere molto semplice. Le meduse quadrifoglio non ne hanno bisogno, non vi è stata nessuna pressione evolutiva che le abbia portate a nuotare più velocemente.

Al momento il team di ricerca è a lavoro per migliorare il grado di controllo sulle meduse cyborg in modo da poterle utilizzare come spie oceaniche. Sperano infatti di poter controllare la rotazione ed il movimento delle meduse e migliorare al contempo l’efficienza energetica.

Le meduse potrebbero essere quindi utilizzate in molte ricerche oceaniche e senza problemi. Le meduse utilizzate nell’esperimento infatti, una volta tolti gli elettrodi, sono guarite perfettamente e non hanno mostrato nessun disturbo.