En ny vandrende biolog, der bevæger sig langs en kaskelothvalens kropsoverflade

Et team af forskere ved Yamagata University og Teikyo University of Science, i Japan, har for nylig udviklet en ny vandrende biolog, eller hvalrover, som kan rejse langs en kaskelothvalens kropsoverflade og indsamle værdifulde adfærdsdata. Biologi indebærer biologisk sporing af individuelle dyr, typisk ved at vedhæfte små dataloggere direkte til deres kroppe. Det kan være en meget effektiv måde at udfolde dyrelivets mysterier på, ved at indsamle data og observationer relateret til et dyrs adfærd, bevægelse, og biologi.

"Vores projekt startede i 2012. I det foregående år, en marin zoolog, Prof. Kyoichi Mori, havde rådført mig med, hvordan vi kunne løse et aktuelt problem, "Prof. Yuichi Tsumaki, en af ​​forskerne, der gennemførte undersøgelsen, fortalte TechXplore. "Vi var ivrige efter at fange videodata om byttende kaskelothvaler, fordi ingen ved, hvad der sker, når en kaskelot spiser et kæmpe blæksprutte. "

Traditionelt set dyr undersøges ved visuelt at observere deres adfærd, vaner og biologi. Imidlertid, disse visuelle observationsmetoder er vanskelige at implementere, når det kommer til forskning i havdyrs økologi, især dem, der befinder sig i havets eller havets dybder.

Biologiske teknikker har betydeligt forbedret forskernes evne til at studere disse dyr i deres naturlige habitat. I de seneste år, fremskridt inden for elektronisk teknologi har ført til udviklingen af ​​en lang række biologer i forskellige størrelser og vægte.

Biologer tillader forskere at indsamle nøgleinformation om havdyr, herunder deres 3D-bevægelsesbane dykkerdybde, og svømningshastighed, samt fysiologiske data såsom kropstemperatur og elektrokardiogrammålinger. Nogle af disse biologer er også udstyret med kameraer og kan dermed indsamle hidtil usete billeder eller videoer, der skildrer et dyrs rovdyr eller sociale adfærd.

"Vi ville fastgøre en kameralogger omkring mundområdet, med hovedformålet at skyde optagelser af en kaskelothval, der spiser et kæmpe blæksprutte, "Forklarede Tsumaki." For at opnå dette, vi udviklede en hvalrover, der har potentiale til at nå dyrets mundområde. Hvalroveren er baseret på det 'miljødrevne koncept' foreslået i vores tidligere arbejde, i forbindelse med udforskning af asteroider. At lokomotere i barske miljøer med minimale mekanismer, miljøets energi bruges til bevægelse. Dette system bør ideelt set opnå både kompakthed og mobilitet i en dybde på over 1000 m. "

Hvalroveren udviklet af Tsumaki og hans kolleger forbedrer synligheden af ​​en kaskelothvalens mundområde, når den bevæger sig hen over dybhavet, rejser langs dyrets kropsoverflade ved hjælp af robotteknologi. Et miljødrevet koncept, der er udtænkt af forskerne, gør det muligt for biologeren at opnå adsorptionsbevægelse, ved hjælp af vandstrømmen genereret af en svømmehval som strømkilde uden at stole på en særskilt central processorenhed (CPU) og batteri.

"Vi reducerede størrelsen ved at koncentrere ventilsystemet, og øget adsorptionskraften ved at øge sugekopens størrelse og fleksibilitet, "Kosuke Tsuchiya, en anden forsker involveret i undersøgelsen, fortalte TechXplore. "Vi har opnået adsorptionsbevægelse i en dybde på 500 m ved kun at bruge vandstrømmen som strømkilde. Vores teknologi har potentiale til ikke kun at blive brugt inden for biologi, men også undervandsrobotapplikationer, såsom inspektion af undersøiske kabelsystemer eller inspektion af bunden af ​​store fartøjer. "

Forskerne testede deres innovative og miljødrevne hvalrover i flere felt- og laboratorieforsøg. De fandt ud af, at det med succes kunne rejse over en flad akryloverflade i en dybde på næsten 500 m, hvilket bekræfter dets anvendelighed i dybhavsmiljøer.

I forsøg med vandtanklaboratorier, biologen kunne rejse over en 1,5 m radius buet akryloverflade, med en succesrate på 46%. Disse foreløbige fund tyder på, at teknologien muligvis endnu ikke er anvendelig i virkelige scenarier, hvor det skulle rejse længere afstande. Imidlertid, generelt gav biologen meget lovende resultater, viser stort potentiale for en række forskellige undervandsapplikationer.

"I øjeblikket, vi designer en ny prototype med nyt sugekoparrangement, måleudstyr og float, "Sagde Tsumaki." Disse funktioner skulle gøre det muligt for os at fastgøre prototypen til en kaskelothvalens kropsoverflade for første gang. I den nærmeste fremtid, vi vil udføre forsøg i havet omkring Ogasawara -øerne. "

© 2018 Science X Network