Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Blinder Höhlenfisch als Vorlage für innovative Sensoren

27.03.2009
Möglicher Ersatz für umweltfeindliche Sonartechnologie

Obwohl der Blinde Höhlensalmler (Astyanax fasciatus) nichts sieht, könnte er in der Entwicklung neuartiger Bewegungssensoren eine wesentliche Rolle spielen.

Ein Forscherteam der Georgia Tech hat dies beim Treffen der American Physical Society behauptet. Die Forscher arbeiten daran, das hochentwickelte Sinnesorgan der Fische zu kopieren und für zukünftige Unterwasser-Sensoren zu nutzen. Diese Systeme könnten besser funktionieren als bisherige Sonarsysteme.

"Obwohl die Fische blind sind, sind sie an ihre Umgebung bestens angepasst", so die Forscher. Kleine Härchen, die mit einer Gallertschicht überzogen sind und aus dem Körper der Tiere ragen, machen die Navigation im Wasser möglich und weisen die bis neun Zentimeter großen Fische sogar auf eventuelle Freßfeinde hin. "Diese Haarzellen sind wie hoch entwickelte mechanische Sensoren, die ähnlich arbeiten wie der Hör- und Gleichgewichtssinn im menschlichen Ohr, wo Abweichungen der Gallert-umhüllten Härchen wichtige Informationen über Bewegungsänderungen liefern", so Vladimir Tsukruk, Professor für Materialwissenschaften an der Georgia Tech School of Material Science.

"Im Vergleich zu den bisher in Verwendung stehenden Sonarsystemen, die starke akustische Signale ausstoßen und damit die Umwelt gefährden, bieten die Härchen große Vorteile", so der Forscher. Einsetzbar wären solche Sensoren für zahlreiche Unterwasser-Anwendungen wie etwa der Überwachung von Häfen, zur Sicherung von Bohrplattformen oder auch zur Navigation unbemannter U-Boote.

Wissenschaftler sind schon länger an dem sogenannten Seitenlinienorgan von Fischen interessiert. Dieses Organ, das als Sinnesorgan für Druckreize gilt, kommt nur bei Fischen und einigen im Wasser lebenden Amphibien vor. Ein früher von Tsukruk entworfener Sensor, der lediglich auf Härchen als Sinnesorgane setzt, war weit weniger effektiv als jener, der mit einer Gelkapsel - der sogenannten Cupula - versehen war. "Nachdem wir die Haarzellen mit einer synthetischen Cupula überzogen hatten, war der Bio-Mikrosensor sogar noch genauer als jener des Höhlensalmlers", so der Forscher.

Der Fisch kann Wasserströmungen wahrnehmen, die langsamer als 100 Mikrometer pro Sekunde sind. "Unser System war sogar in der Lage, Bewegungen von wenigen Mikrometern pro Sekunde zu erfassen", so der Forscher. Zudem sorge die Hydrogel-Verkapselung für einen besseren Schutz der Sensoren und mache sie gegen äußere Einflüsse widerstandsfähiger. Tsukruk und sein Forscherteam sucht nun nach Industriepartnern, um die Studien großräumig weiterzuführen und in der Umwelt zu testen.

Wolfgang Weitlaner | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://www.gatech.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Treibjagd in der Petrischale
24.11.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

nachricht Dinner in the Dark – ein delikates Wechselspiel der Mikroorganismen
24.11.2017 | Universität Wien

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Metamaterial mit Dreheffekt

Mit 3D-Druckern für den Mikrobereich ist es Forschern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gelungen ein Metamaterial aus würfelförmigen Bausteinen zu schaffen, das auf Druckkräfte mit einer Rotation antwortet. Üblicherweise gelingt dies nur mit Hilfe einer Übersetzung wie zum Beispiel einer Kurbelwelle. Das ausgeklügelte Design aus Streben und Ringstrukturen, sowie die zu Grunde liegende Mathematik stellen die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Science vor.

„Übt man Kraft von oben auf einen Materialblock aus, dann deformiert sich dieser in unterschiedlicher Weise. Er kann sich ausbuchten, zusammenstauchen oder...

Im Focus: Proton-Rekord: Magnetisches Moment mit höchster Genauigkeit gemessen

Hochpräzise Messung des g-Faktors elf Mal genauer als bisher – Ergebnisse zeigen große Übereinstimmung zwischen Protonen und Antiprotonen

Das magnetische Moment eines einzelnen Protons ist unvorstellbar klein, aber es kann dennoch gemessen werden. Vor über zehn Jahren wurde für diese Messung der...

Im Focus: New proton record: Researchers measure magnetic moment with greatest possible precision

High-precision measurement of the g-factor eleven times more precise than before / Results indicate a strong similarity between protons and antiprotons

The magnetic moment of an individual proton is inconceivably small, but can still be quantified. The basis for undertaking this measurement was laid over ten...

Im Focus: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungen

Forschungsschwerpunkt „Smarte Systeme für Mensch und Maschine“ gegründet

24.11.2017 | Veranstaltungen

Schonender Hüftgelenkersatz bei jungen Patienten - Schlüssellochchirurgie und weniger Abrieb

24.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Maschinen über die eigene Handfläche steuern: Nachwuchspreis für Medieninformatik-Student

24.11.2017 | Förderungen Preise

Treibjagd in der Petrischale

24.11.2017 | Biowissenschaften Chemie