https://frosthead.com

Od trójwymiarowych drukowanych skrzeli po słowniki AI Dolphin, te innowacje mogą uczynić nas bardziej podobnymi do Aquamana

Legendarny podwodny superbohater Aquaman jest znany ze swojej super siły i szybkości, telepatycznej komunikacji ze zwierzętami oraz zdolności do wytrzymywania głębokości oceanu, a następnie łatwego powrotu na ląd. W kinach najnowsza filmowa odsłona Wszechświata DC, Aquaman, obiecuje ekscytujące emocje, przedstawiając bitwę między spadkobiercą Atlantydy i jego przyrodnim bratem, aby zapobiec wojnie z obywatelami mieszkającymi na lądzie.

Ocean jest ostatnią granicą Ziemi, a gdyby Aquaman był prawdziwy, z pewnością mógłby pomóc światu nauki na wiele sposobów. Ale pod jego nieobecność naukowcy w prawdziwym świecie muszą wykazać się kreatywnością, aby osiągnąć wyczyny tylko fikcyjny, wygodnie zapakowany książę w połowie ludzki w połowie atlantycki.

Nawet wtedy naprawdę nigdy nie będziemy blisko podboju samotnego, rozległego oceanicznego świata - zwłaszcza, że ​​tak duża jego część jest zagrożona. Lub, jak elokwentnie pisze Andrew David Thaler na blogu Southern Fried Science : „Ocean nie jest nasz i bez względu na to, jak wspaniała jest nasza technologia, nigdy nie opanujemy go tak, jak opanowaliśmy ląd, ale Aquaman ma”.

Superszybka prędkość i siła

Najszybszy pływak olimpijski Michael Phelps może osiągnąć około 6 mil na godzinę. Porównaj to z niektórymi szybszymi pływakami morskimi, takimi jak delfiny, które mogą osiągać prawie 33 mile na godzinę, i prawdopodobnie, co zrozumiałe, nie jesteś pod wrażeniem. Aquaman może podobno pływać szybciej niż rekin, który osiąga maksymalną prędkość około 25 mil na godzinę, ale inne postacie taktują fikcyjnego superbohatera z prędkością 175 mil na godzinę pod wodą.

LunocetMonofin.jpg The Lunocet (Turbosquid.com)

Naukowcy próbowali stworzyć urządzenia, które pomogą nurkom pływać szybciej; jednak istnieje duże ryzyko do obliczenia. Delfiny faktycznie unikają szybszego pływania, ponieważ prawdopodobnie zacznie boleć, donosi Catherine Brahic dla New Scientist . Naukowcy wymodelowali elastyczną płetwę z włókna węglowego i włókna szklanego, Lunocet, po ogonie delfina, a pływacy mogą podobno osiągać prędkość do 8 mil na godzinę za pomocą urządzenia, informuje Julian Smith dla Scientific American . Chociaż wynalazca Lunocet, Ted Ciamillo, powiedział, że nie jest zainteresowany opatentowaniem tego urządzenia, inni starali się opatentować podobne narzędzia do pływania z płetwą.

„Jeśli czerpiesz pomysły z natury” - powiedział Smithowi w Scientific American w 2009 r. - jak możesz udać się do urzędu patentowego i powiedzieć, że są moje?

Przetrwać głębiny

Aquaman może być w stanie przepłynąć z lądu do wody, zanurkować głęboko, wystrzelić jak torpeda, wykonać gigantyczny skok w powietrze i powtórzyć cały ruch ponownie, ale dla ludzi i innych organizmów morskich nie jest to takie proste .

Aby ludzie mogli pokonać głębokości, potrzebują zbiorników powietrza. Jednak nawet w przypadku zbiorników powietrza istnieje ryzyko, głównie w postaci zakrętów, zwanych również chorobą dekompresyjną. Zakręty występują, ponieważ zawartość azotu w zbiorniku powietrza nurka wzrasta, gdy nurek schodzi, a azot naturalnie dostaje się do układu nurka podczas oddychania. Jeśli nurek zbyt szybko unosi się na powierzchnię, pęcherzyki azotu w jego ciele pękną - podobnie jak w przypadku otwarcia wstrząśniętej butelki z napojem. Nawet niektórzy z najlepszych morskich nurków, kaszaloty, nie są odporni na zakręty, a czasem nagromadzenie azotu może uszkodzić ich kości i narządy, pisze Lonny Lippett dla magazynu Oceanus Woods Hole Oceanographic Institution.

Zbiorniki powietrza są nadal główną technologią do głębokich nurkowań, ale to nie znaczy, że wynalazcy nie są innowacyjni dzięki mechanizmom podwodnego oddychania.

Kilka lat temu zespół z Danii stworzył krystaliczny materiał, który jest wysoce skoncentrowany tlenem i może nawet wchłaniać tlen z wody, informuje Michael Byrne z płyty głównej . Zespół początkowo twierdził, że jedna łyżka może zassać tlen z pokoju, ale później odkrył, że zajęłoby to bardziej jak wiadro pełne o pojemności 5 galonów. Pewnego dnia, ze znaczną poprawą, materiał może zostać wykorzystany w urządzeniach, które pomogą nurkom oddychać pod wodą, chociaż nie jest to jeszcze możliwe, pisze David Mikkelson dla Snopes . Grupa odpowiednio nazwała substancję Aquaman Crystal.

Amphibio - Mikito Tateisi.jpg Amphibio (fot. Mikito Tateisi)

Tylko we wrześniu Ana Rosado z CNN doniosła o pomyśle, który mógł powstać w Atlantydzie: zainspirowanym dystopią zestawem sztucznych skrzeli. Projektant i materiałoznawca Jun Kamei z Royal College of London wyobrażał sobie skrzela jako środek dla ludzi, stojących w obliczu wschodzących mórz, aby pewnego dnia żyć pod wodą. (Chociaż Bethany Brookshire wyjaśnia dla Science News dla studentów, dlaczego to się wkrótce nie wydarzy.) Jego druk w 3D jest inspirowany owadami, które zatrzymują powietrze w swoich egzoszkieletach, aby oddychać pod wodą. W przeważającej części technologia Kamei jest wciąż hipotetyczna - nie ma prototypu. Chociaż złożył wniosek o patent na porowaty, hydrofobowy, pochłaniający tlen materiał, który stworzył, informuje Dyllan Furness dla Digital Trends .

Chociaż Atlantyda jest fikcją, istnieje wiele zanurzonych artefaktów i podmorskich archeologicznych poszukiwań, które mogą zainteresować badaczy. Ale jeśli chodzi o eksplorację głębin, ludziom lepiej jest polegać na robotach, aby dotrzeć do zakamarków oceanu. Na przykład zdalnie sterowane pojazdy (ROV) pomogły naukowcom z Uniwersytetu Michigan w badaniu zatopionego korytarza suchego lądu w jeziorze Huron, z którego korzystali łowcy karibu prawie 9 000 lat temu.

Porozmawiaj ze zwierzętami

Najbardziej wyjątkowym roszczeniem Aquamana do sławy jest prawdopodobnie jego umiejętność rozmawiania ze zwierzętami, głównie z życiem morskim. Komunikacja ze zwierzętami jest często rekwizytem we wszelkiego rodzaju magicznych, fikcyjnych światach. Naukowcy zawsze badają, w jaki sposób różne gatunki naczelnych, ptaki, nietoperze i delfiny uczą się języka i komunikują.

Delfiny mogą okazać się jednym z najłatwiejszych do przetłumaczenia zwierząt, a niektórzy badacze szacują, że do 2021 roku będziemy mogli zrozumieć bestie wykorzystujące sztuczną inteligencję, informuje Karla Lant dla Futuryzmu . Szwedzka firma technologiczna Gavagai AB początkowo wykorzystała swoją sztuczną inteligencję do podboju 40 języków ludzkich, zanim w 2017 roku ogłosiła, że ​​przenosi swoją technologię do królestwa zwierząt. Starter współpracujący z parkiem dzikich zwierząt w celu „skompilowania słownika języka delfinów”, donosi Lant.

To nie pierwszy raz, kiedy ludzie używają komputerów do rozmowy z inteligentnymi morświnami - w rzeczywistości Disney nawet rzucił kapelusz na ring, otrzymując patent w latach 90. Naukowcy z firmy zaproponowali klawiaturę ze zdjęciami na każdym klawiszu. Klawisze wydają dźwięki, które hipotetycznie zrozumieliby zarówno ludzie, jak i delfiny.

Denise Herzing-Wild Dolphin Project.jpg Badaczka Denise Herzing nosi urządzenie waleni słuchu i telemetrii (CHAT). (Wild Dolphin Project)

Biolog morski Denise Herzing i jej zespół z The Wild Dolphin Project od dawna są liderami w tej dziedzinie. Stworzyli komputerową kamizelkę słuchową i telemetryczną waleni (CHAT), aby sprawdzić, czy można wykryć połączenia z delfinami i przetłumaczyć je na angielski. Urządzenie emituje dźwięk, którego nauczył się strąk delfinów w pobliżu Bahamów, które Herzing studiował przez dziesięciolecia. Co to oznacza? Sargassum, rodzaj wodorostów, które nurkowie często wykorzystują jako zabawkę podczas zabawy z delfinami. W 2014 roku w końcu złapali delfina wydającego dźwięki sargassum, a CHAT przetłumaczył je z powrotem na angielski, informuje Tuan C. Nyugen dla Smithsonian.com. Jeśli już, to projekt ilustruje, jak inteligentne delfiny mają nauczyć się komunikować z ludźmi, aby uzyskać to, czego chcą. Jednak, jak mówi Herzing Nyugen, nie wiemy dokładnie, co delfiny mówią sobie nawzajem - i to jest w porządku. Komunikacja międzygatunkowa jest ważniejsza.

Dlaczego więc możemy tego potrzebować? Na początek marynarka wojenna Stanów Zjednoczonych szkoli delfiny w poszukiwaniu kopalń morskich, informuje Kyle Mizokami z Popular Mechanics .

I kto wie, co życie morskie miałoby do powiedzenia ludziom. Ludzka ręka jest zagrożona tak dużej części świata morskiego, w tym takich rzeczy jak ocieplenie wód, podnoszenie się poziomu morza, mikroplastiki, śmieci, wiercenia ropy naftowej, wydobycie głębinowe i inne.

Gdyby Aquaman naprawdę potrafił słuchać życia w oceanie, prawdopodobnie zarabiałby.

Od trójwymiarowych drukowanych skrzeli po słowniki AI Dolphin, te innowacje mogą uczynić nas bardziej podobnymi do Aquamana