science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Marine Skin duikt dieper voor betere monitoring

De nieuwe versie van Marine Skin toonde verbeterde prestaties, flexibiliteit en duurzaamheid bij bevestiging aan verschillende vissen, inclusief pijlstaartroggen.© 2019 KAUST; Xavier Pita

Een nieuwe en sterk verbeterde versie van een elektronische tag, genaamd mariene huid, gebruikt voor het monitoren van zeedieren kan een revolutie teweegbrengen in ons vermogen om het zeeleven en zijn natuurlijke omgeving te bestuderen, zeggen KAUST-onderzoekers.

Marine Skin is een dunne, flexibel, lichtgewicht materiaal op polymeerbasis met geïntegreerde elektronica die de beweging en het duikgedrag van een dier en de gezondheid van het omringende mariene milieu kan volgen. Vroege versies van de sensoren, eerder gemeld, bewezen hun waarde toen ze op de zwemkrab werden gelijmd, Portunus pelagicus.

De nieuwste en veel robuustere versie kan op ongekende diepten opereren en kan ook aan een dier worden bevestigd met behulp van een niet-invasieve armband of jas. Dit kan, wanneer nodig, vermijd de noodzaak van lijmen die de gevoelige huid van een dier kunnen schaden.

"Het systeem kan nu werken tot een diepte van 2 kilometer, wat nog nooit eerder door iemand is bereikt, ", zegt promovendus Sohail Shaikh van het KAUST-team.

De gevoeligheid van de bewakingselektronica is ook tot 15 keer verbeterd. De verzamelde gegevens onthullen de diepte van een getagd dier en de temperatuur en het zoutgehalte van het omringende water. Verdere ontwikkeling is gepland om extra omgevingsdetectiemogelijkheden op te nemen, zoals het meten van zuurstof- en kooldioxideniveaus en nauwkeurige geolocatietracking.

De nieuwe versie van Marine Skin getoond bevestigd aan een zeebrasem. Krediet:© 2019 KAUST

Shaikh meldt dat een grote uitdaging bij het ontwikkelen van de verbeteringen was om het systeem voldoende robuust te maken om op veel grotere diepten te kunnen werken. De onderzoekers slaagden er ook in om de omvang van de vorige versie te halveren. Tests toonden ook verbeterde prestaties, flexibiliteit en duurzaamheid wanneer de huid aan verschillende vissen werd bevestigd, inclusief zeebaars, zeebrasem en kleine goudvis. Laboratoriumtests in zeer zout water van de Rode Zee toonden ook integriteit aan door een volledige onderdompeling van een maand en 10, 000 extreme buigcycli.

"Marine Skin is een unieke en baanbrekende innovatie in draagbare technologie voor zeedieren, " zegt Mohammed Mustafa Hussain, wiens onderzoeksgroep het systeem heeft ontwikkeld in samenwerking met de groep van Carlos Duarte, ook bij KAUST.

Professor Hussain voegt eraan toe dat Marine Skin beter presteert dan alle bestaande alternatieven, terwijl hij benadrukt dat voortdurend ontwikkelingswerk de waarnemingscapaciteiten zal blijven verbeteren, de performance over het geheel, betrouwbaarheid en betaalbaarheid.

De nieuwe versie van Marine Skin is half zo groot als de vorige versie en robuust genoeg om tot 2 kilometer onder zeeniveau te kunnen werken. Krediet:© 2019 KAUST