科學(xué)家在貽貝上安裝新型傳感器,可作為污染檢測(cè)器
當(dāng)水道中出現(xiàn)毒素時(shí),淡水貽貝是最先做出反應(yīng)的生物之一。一種安裝在貽貝身上的新型傳感器就是考慮到這一點(diǎn)而設(shè)計(jì)的,作為及早發(fā)現(xiàn)水污染的一種手段。貽貝通過打開外殼進(jìn)食,然后將水中的微小生物過濾掉。盡管這種軟體動(dòng)物通常是群居的,但這些群體的成員通常不會(huì)同時(shí)進(jìn)食。
這意味著,通常情況下,它們的開殼和閉殼是相互獨(dú)立的。也就是說,如果有害的水體物質(zhì)流經(jīng)一群貽貝,它們就會(huì)突然同時(shí)閉殼。而這正是新型傳感器的作用所在。
該傳感器是由北卡羅萊納州立大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì),由兩個(gè)相連的慣性測(cè)量單元(IMU)組成。一個(gè)IMU附著在貽貝的一側(cè),另一個(gè)附著在另一側(cè)。每一個(gè)IMU都包含一個(gè)加速度計(jì)和一個(gè)磁力計(jì)。
當(dāng)貽貝關(guān)殼時(shí),兩個(gè)IMU會(huì)檢測(cè)到這個(gè)動(dòng)作,因?yàn)樨悮蓚?cè)的角度會(huì)突然改變。因此,如果一個(gè)河床中的多個(gè)貽貝都配備了傳感器,就可以判斷它們是否都同時(shí)閉殼。一組的所有傳感器都可以硬連接到一個(gè)安裝在溪流內(nèi)木樁上的太陽能處理器上。那個(gè)裝置又會(huì)通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)不斷傳輸數(shù)據(jù)。如果檢測(cè)到一組貝殼閉合,那么當(dāng)局就可以立即開始尋找大概導(dǎo)致閉合的毒素來源。
當(dāng)對(duì)魚缸中的淡水貽貝進(jìn)行測(cè)試時(shí),傳感器始終能檢測(cè)到小于1度的貝殼運(yùn)動(dòng)。而到目前為止,這些設(shè)備已經(jīng)同時(shí)用于四個(gè)貽貝,但可以想象,這項(xiàng)技術(shù)可以同時(shí)跟蹤幾十個(gè)貽貝。
“我們的目標(biāo)是建立一個(gè)‘貽貝互聯(lián)網(wǎng)’,并監(jiān)控它們的個(gè)體和集體行為,”Alper Bozkurt教授說,他和Jay Levine教授一起領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究?!斑@最終將使我們能夠?qū)⑺鼈冏鳛榄h(huán)境傳感器或哨兵?!?/p>