_ Noua metodă de etichetare oferă interfață bioadeziva pentru senzori marini pe specii diverse, moi și fragile

Etichetarea animalelor marine cu senzori pentru a urmări și a studia mișcările lor poate oferi cercetătorilor informații importante despre mediu și comportament, inclusiv utilizarea energiei, schimbările habitatului și modelele de migrație . Dar tehnicile existente de atașare a senzorilor se bazează în mare parte pe ancore fizice invazive, ventuze și cleiuri rigide. În timp ce aceste tehnici pot fi eficiente pentru animalele marine cu exoschelete dure și animale mari, cum ar fi rechinii, metodele tradiționale de atașare a etichetelor nu sunt ideale pentru speciile mai fragile, cum ar fi calmarii și meduzele.

Acum, un nou dezvoltat Interfața bioadezivă pe bază de hidrogel moale pentru senzori marini, denumită BIMS, este o metodă eficientă, rapidă, versatilă și neinvazivă de a marca și urmări tot felul de specii marine, inclusiv specii moi și fragile care au fost mult timp dificile. de acces, conform unui nou articol de jurnal al oamenilor de știință de la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), Massachusetts Institute of Technology (MIT) și organizații partenere.

Etichetarea BIMS poate ajuta cercetătorii să înțeleagă mai bine comportamentul animalelor în același timp, captând date oceanografice esențiale pentru a ajuta la o mai bună înțelegere a unor impacturi ale schimbărilor climatice și pentru gestionarea resurselor.

Conform articolului, „Interfață bioadezive pentru senzori marini pentru diverse specii moi fragile”, publicat în Nature. Comunicațiile, această tehnologie va crește monitorizarea condițiilor oceanografice, utilizarea habitatului speciilor și comportamentul general al animalelor care sunt importante din punct de vedere ecologic și sunt sursa cheie de proteine ​​pentru oamenii din întreaga lume.

Modul în care această tehnică se poate extinde. pentru diverse aplicații, cum ar fi aplicarea senzorilor animalelor nemonitorizate anterior pentru a le urmări starea și mișcările – „este viziunea acestei lucrări”, a spus coautorul principal al articolului din jurnal, Seth Cones, Ph.D. candidat în programul comun MIT/WHOI în oceanografie/știință și inginerie aplicată a oceanelor.

Eficacitatea BIMS derivă din faptul că acesta conține un strat subțire de adeziv hidrogel uscat special conceput pentru a forma legături fizice și chimice puternice cu țesuturile animale și absorb rapid apa de mare de la suprafața unei specii marine. Senzorii pot adera apoi, ca un hidrogel moale, dar puternic, care se conformează formei corpului organismului, în mai puțin de 20 de secunde. Alte metode de etichetare pot dura până la 8,5 minute, ceea ce poate stresa un animal, poate perturba comportamentele naturale și poate afecta calitatea datelor.

Cercetătorii au testat aplicabilitatea BIMS la specii cu țesuturi distincte, inclusiv calmar, paia, lipa. , și homar. În aceste teste aprobate din punct de vedere etic – în cea mai mare parte efectuate la o piscină mare cu apă sărată de la Laboratorul de sisteme de mediu al WHOI, pe lângă testele pe teren din Insulele Azore, Portugalia – s-a descoperit că BIMS rămâne lipit de animalele acvatice fragile timp de până la trei zile, ceea ce permite monitorizarea pe termen lung a comportamentului animalului.

Cercetătorii au testat o serie de factori, inclusiv duritatea interfațală a adezivului, stabilitatea aderenței și rezistența sa la forfecare și la tracțiune. De asemenea, au evaluat potențiala perturbare a comportamentului animalului și au descoperit că animalele au revenit rapid la comportamentele de bază individuale și de grup.

„BIMS ne permite să detectăm animalele și oceanele, astfel încât să putem prezice mai bine impactul schimbărilor climatice și al altor preocupări care afectează mediile marine”, a spus coautorul articolului de jurnal, Aran Mooney, om de știință asociat în biologie la WHOI.

Camilo Duque London, student absolvent la Departamentul de Inginerie Mecanică al MIT, a adăugat că un alt beneficiu BIMS este furnizarea de medicamente animalelor bolnave sau rănite, inclusiv specii pe cale de dispariție. Utilizarea mai multor senzori pe un animal ar putea măsura, de asemenea, cinematica corpului și ar putea oferi informații pentru proiectarea roboților marini bio-inspirați. Viziunile viitoare pot integra senzori acustici sau optici mai sofisticați.

El a subliniat, de asemenea, importanța colaborării în cercetare între inginerie și științele marine. „Această lucrare prezintă o nouă abordare și un nou instrument, realizat prin colaborare interdisciplinară, care ar putea fi folosit de biologii marini care studiază speciile fragile.”

(Fluierul)