Con cada movimiento de cola, los científicos ahora tienen una herramienta que podría estudiar los movimientos de los peces durante toda su vida.
El Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico del Departamento de Energía desarrolló una etiqueta de seguimiento de carga automática para estudios de comportamiento de peces. Esta nueva etiqueta utiliza una tira flexible que contiene materiales piezoeléctricos, que generan electricidad a través del movimiento físico. Las etiquetas emiten pequeños pitidos que se registran bajo el aguareceptores y están diseñados para rastrear muchas especies diferentes de peces, incluidos peces de larga vida como el esturión y especies migratorias de interés como la anguila y la lamprea. Se describe en la revista Informes científicos .
"Nuestra etiqueta acústica autoalimentada puede ayudarnos a comprender mejor cómo las presas y los dispositivos de energía oceánica afectan el comportamiento de los peces", dijo el autor correspondiente del artículo, el científico principal de PNNL Zhiqun "Daniel" Deng. "Los esturiones son peces antiguos y han estado en estoplaneta durante millones de años. Esta etiqueta puede ayudarnos a mitigar los impactos de las actividades humanas y ayudar a estos peces a sobrevivir muchos años más ".
La capacidad de una etiqueta para alimentarse es la última actualización del Sistema de telemetría acústica de salmón juvenil, que PNNL ha desarrollado continuamente desde 2001 para evaluar cómo los peces se mueven cerca de las represas hidroeléctricas y otras estructuras de agua. Los investigadores gradualmente hicieron que la etiqueta del sistema fuera más pequeña y más energéticaeficiente, pero solo puede emitir un pitido mientras la pequeña batería en su interior produzca energía. La versión anterior de la etiqueta generalmente dura unos 100 días. Ahora, la nueva etiqueta está diseñada para funcionar mientras el pez que la transporta nada.
La piezoelectricidad es un área de investigación candente, ya que los materiales de carga automática se utilizan para recolectar energía de todo, desde insectos hasta articulaciones humanas. Deng y su equipo creen que su etiqueta es el primer dispositivo que funciona con peces vivos.
La etiqueta para peces autoalimentada de PNNL tiene tres partes: una tira de compuesto piezoeléctrico, una placa de circuito y un transductor de pitido. La etiqueta viene en dos longitudes para acomodar peces de diferentes tamaños: 100 y 77 milímetros, lo que hace que la longitud total de la etiqueta sea aproximadamenteDe 11 a 14 granos de arroz largo colocados cabeza a cabeza. La variedad más larga pesa casi lo mismo que un clip de papel, o 1.05 gramos, mientras que la más corta pesa 0.80 gramos.
Deng y su equipo probaron inicialmente el concepto en el laboratorio con una cola de pez robótica. Luego, los científicos lo probaron en dos peces vivos, un esturión blanco y una trucha arcoiris. Insertaron quirúrgicamente una etiqueta debajo de la piel cerca de cada pezaletas dorsales traseras. El equipo observó a los peces marcados nadar en tanques circulares equipados con micrófonos subacuáticos, que recogieron los pitidos reveladores de las etiquetas durante las dos semanas completas en que se observó a los peces. La etiqueta no parecía obstaculizar la capacidad de natación de ninguno de los peces.
PNNL probará la etiqueta autoalimentada fuera del laboratorio por primera vez el próximo año. El esturión blanco etiquetado se estudiará a lo largo de los ríos Columbia y Snake en el estado de Washington. La investigación de campo está siendo apoyada por la Oficina de Transiciones Tecnológicas del DOE encolaboración con socios de la industria.
El desarrollo futuro también podría incluir determinar la ubicación óptima de la etiqueta dentro de las diferentes especies de peces, qué tamaños de peces se pueden implantar con el dispositivo y determinar cómo funciona la etiqueta bajo altas presiones.
El desarrollo inicial de la etiqueta autoamplificada fue respaldado con fondos internos de PNNL y la Oficina de Eficiencia Energética y Energía Renovable del DOE.
El documento de esta semana describe una etiqueta autoalimentada que carga un condensador a medida que el pez se mueve, y solo puede emitir un pitido si el pez se está moviendo. Pero Deng y su equipo también han desarrollado otra versión con una batería pequeña, que permite dicha etiquetapitar más regularmente e incluso si un pez está descansando
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Materiales proporcionado por Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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