{"id":54560,"date":"2024-03-15T00:01:49","date_gmt":"2024-03-14T23:01:49","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=54560"},"modified":"2024-03-14T15:17:28","modified_gmt":"2024-03-14T14:17:28","slug":"biohybride-quallen-erforschung-der-meere-150320241","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/biohybride-quallen-erforschung-der-meere-150320241\/","title":{"rendered":"Biohybride Quallen sollen die Grenzen der Tiefseeforschung erweitern"},"content":{"rendered":"

Die Erforschung der Meere ist seit langem eine unwiderstehliche Herausforderung f\u00fcr Wissenschaftler. Wie die Weiten des Weltraums<\/a> ist auch der Ozean weitgehend unerforscht. Dabei birgt seine Tiefe wertvolle Informationen, die wichtige Erkenntnisse \u00fcber das Klima und die \u00d6kosysteme unseres Planeten liefern k\u00f6nnten. In einem einzigartigen Versuch, diese Informationen zu erschlie\u00dfen, haben Forscher am Caltech die 3D-Drucktechnologie<\/a> mit einem ungew\u00f6hnlichen Verb\u00fcndeten zusammengebracht: der Qualle. Durch die Entwicklung von 3D-gedruckten Verbesserungen f\u00fcr Quallen wollen die Forscher den Ozean besser navigieren, um wertvolle Daten \u00fcber eines der gr\u00f6\u00dften \u00d6kosysteme der Erde zu sammeln.<\/p>\n

Inspiriert von den anmutigen Bewegungen und der enormen Anpassungsf\u00e4higkeit der Quallen, leisten Dr. John Dabiri, Centennial Professor of Aeronautics and Mechanical Engineering am Caltech, und sein Team Pionierarbeit bei der Entwicklung von biohybriden Quallen. Diese Quallen, die mit 3D-gedruckten Verbesserungen und Sensoren ausgestattet sind, k\u00f6nnen als „Cyborg“-Pendants betrachtet werden.<\/p>\n

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Biohybride Quallen mit eingebauten Vorderk\u00f6rpern und Sensoren (Bild: Caltech)<\/p><\/div>\n

Diese Innovation st\u00fctzt sich stark auf den 3D-Druck, um ma\u00dfgeschneiderte Vorderk\u00f6rper herzustellen, die an der Spitze der Glocke der Quallen angebracht werden, um den Auftrieb zu verbessern und den Luftwiderstand zu verringern. Das Team von Dr. Dabiri stattete die Quallen au\u00dferdem mit speziellen elektronischen Schrittmachern aus, die eine pr\u00e4zise Steuerung ihrer Schwimmgeschwindigkeit erm\u00f6glichen. Die Experimente ergaben, dass Quallen, wenn man sie dazu anregt, schneller zu schwimmen als ihr nat\u00fcrliches, gem\u00e4chliches Tempo, noch geschickter werden. Die Quallen konnten ihre typische Geschwindigkeit um mehr als das Vierfache \u00fcbertreffen, obwohl sie nur doppelt so viel Energie verbrauchten, selbst wenn sie eine Nutzlast trugen.<\/p>

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Quallen schaffen neue M\u00f6glichkeiten in der Erforschung der Meere<\/h3>\n

Um ihre Kreationen zu testen, hat das Forscherteam am Caltech ein hochmodernes vertikales Aquarium errichtet. Mit einer H\u00f6he von mehr als drei Stockwerken dient diese Struktur als kontrollierte Umgebung f\u00fcr das Studium der Cyborg-Quallen. Es wird als eine Art „Wasser-Laufband“ fungieren, um die Kreaturen gegen vertikale Str\u00f6mungen zu testen. Mit ihren 3D-gedruckten Verbesserungen haben diese biohybriden Quallen im Vergleich zu ihren nat\u00fcrlichen Vorbildern eine deutlich verbesserte Geschwindigkeit und Beweglichkeit gezeigt und navigieren m\u00fchelos und effizient durch die Tiefen und den Druck des Tanks.<\/p>\n

Abgesehen von ihrer inh\u00e4renten Widerstandsf\u00e4higkeit und Anpassungsf\u00e4higkeit an die Tiefsee bieten Quallen auch einen erheblichen Vorteil in Bezug auf die Kosteneffizienz, insbesondere im Vergleich zu teuren Instrumenten zur Erforschung des Ozeans. Mit einem Preis von nur 20 Dollar pro Qualle bieten diese biohybriden Versionen eine \u00fcberzeugende Alternative zu herk\u00f6mmlichen Methoden, da Forschungsschiffe bis zu 50.000 Dollar pro Tag kosten k\u00f6nnen.<\/p>\n

Derzeit ist eine weitere Entwicklung von Instrumenten und Verst\u00e4rkungspaketen erforderlich, um diese Quallenforscher in noch gr\u00f6\u00dferen Meerestiefen einzusetzen. Das Forscherteam am Caltech ist jedoch zuversichtlich, dass es mit diesem Projekt gelingen wird, wichtige Meeresdaten zu gewinnen. „Quallen sind die urspr\u00fcnglichen Entdecker der Ozeane, sie erreichen die tiefsten Ecken und gedeihen genauso gut in tropischen oder polaren Gew\u00e4ssern.<\/em> Da sie weder ein Gehirn noch die F\u00e4higkeit haben, Schmerzen zu empfinden, konnten wir mit Bioethikern zusammenarbeiten, um diese biohybride Roboteranwendung in einer Weise zu entwickeln, die ethisch vertretbar ist“.<\/em> Dabiri erkl\u00e4rte.<\/em> „Ich bin wirklich gespannt darauf, was wir lernen k\u00f6nnen, wenn wir diese Teile des Ozeans zum ersten Mal einfach nur beobachten.“<\/em><\/p>\n