EcoSCOPE

ecoSCOPE er et optisk sensorsystem som brukes til å studere oppførselen og forekomsten av lite marint liv. Den kan bestå av mange komponenter, f.eks. B. sensorer, kameraer, kommunikasjonsteknologi, datalagring og gripearmer. Grunnlaget er stive endoskoper laget av titan, som inneholder sensitiv elektronikk. EcoSCOPE-systemet har blitt utviklet kontinuerlig i årevis av marinbiologen Uwe Kils i samarbeid med høyteknologiske selskaper, sponsorer og universiteter.

EcoSCOPE-systemet brukes til å observere, måle og evaluere miljøet, spesielt hav- og vannmiljøet. For eksempel copepods ( plankton ) kan observeres og registreres. I en utvidet applikasjon brukes ecoSCOPE-systemet til vannanalyse og dermed til miljøvern eller for å telle sedimentpartikler som er sprengt . EcoSCOPE-systemet er ment som et måle- og observasjonsinstrument som brukes i spesielle situasjoner. Noe marine liv er vanskelig å filme, fotografere eller observere. EcoSCOPE er ment å motvirke de vanskelige forholdene. I tillegg brukes den på en slik måte at den er usynlig for de observerte levende vesener.

Neste trinn i utviklingen: bioindikator

Initiativet "Ocean Online Biosensors" tar sikte på å kombinere tekniske sensorer, biosensorer og informasjonsnettverk.

Et teknisk-biologisk sensorsystem ble utviklet ved bruk av ecoSCOPE. Den teknisk-optiske sensoren ecoSCOPE utvides til å omfatte en biologisk komponent, en bioindikator . Handlingene til vannorganismer med spesielle perseptuelle evner fungerer som biosensorer. Sansene til vannlevende organismer (sensorisk fysiologi) brukes til å evaluere deres handlinger og for å kunne komme med visse uttalelser.

Eksempel på en applikasjon: vannkvalitetsanalyse av glassål

Labyrinth of the ecoSCOPE med CD-ROM som bakgrunn i vannet med glassål

Avgjørelsene til vannorganismer med spesielle sensoriske organer tjener som grunnlag for utsagn, for eksempel om vannkvalitet . De spesielle perseptuelle evnene til juvenile glassål er utnyttet i dette miljøkontrollsystemet. Ifølge mange forskere har ål den fineste nesen i verden.

Ålene frigjøres i en labyrint som forskjellige vannprøver løper inn i. Ålene følger praktisk talt deres instinkter for å bestemme seg for bestemte prøver. Ål kan oppfatte stoffmengdeforhold av 1/19 billioner . Det tilsvarer å fortynne ett glass en viss alkoholholdig drikke til mengden vann i alle de store innsjøene .

Bildet viser sentralenheten. Ved hvert hjørne er det tre innganger der vann kommer fra forskjellige kilder (elver og bekker i New Jersey ). Den flyter gjennom en liten labyrint , blander seg i virvelkammeret i midten og etterlater den gjennom et rør i midten . Glassålene vandrer gjennom et tynt rør mot strømmen.

I midten er inngangen til ålene. Du tester de forskjellige vannetypene og går deretter videre, og lar sentralenheten gå gjennom utgangene i hjørnene. For ålene er sanseinntrykkene omtrent like fargerike som fargene er synlige for oss. Systemet er montert under vann og et digitalt kamera overvåker utgangene.

DynIMAGE-programvaren (sponset av Volkswagen Foundation ) registrerer hyppigheten av beslutninger. Mange tusen glassål vandrer gjennom systemet på en dag. De tre utløpene nederst til venstre gir ålene vann fra forurensede kilder (det ene er drikkevannsdammen). Systemet har allerede forårsaket betydelig uro på politisk nivå. I fremtiden er det planlagt å drive slike ecoSCOPE-systemer kontinuerlig online, som i Longterm Ecological Observatory (LEO) utenfor New York , synlig for alle.

Sponsorer og samarbeid

Rutgers University , Volkswagen Foundation , Menke-Elektro-Optik, Dainat-Alubau, Sony , LEITZ , in situ SERVICE og HG Dethleffsen

teknologi

EcoSCOPE-systemet er et teknisk system av stive endoskoper laget av titan , integrerte kameraer, bildesensorer, bevegelige gripearmer, fiberoptiske kabler, oksygen og andre sensorer, samt satellittkommunikasjonssystemer og nettverksteknologi ( laser , GSM , mikrobølger ), samt hyperspektrale skannere, spektrofotometre (hyperspektrale belysningssystemer).

Elektronikken er i 40 mm titanrør, glasset er sterkt belagt, noe som betyr at du kan jobbe under turbulente forhold eller i sand / is. Systemet kan styres via en stereovisning via cyberhjelm (cyberHELMET).

litteratur

  • Uwe Kils (1989): On the Micro-Structure of Micro-Layers - Results of an in situ Zooplankton Counter ICES CM1989 / L: 15 International Council for the Exploration of the Sea
  • U. Kils (1992): ecoSCOPE og dynIMAGE: mikroskalaverktøy for in situ studier av rovdyr-byttedyr interaksjoner. Arch Hydrobiol Beih 36: 83-96 online versjon ( Memento fra 2. juli 2007 i Internet Archive )
  • U. Kils (1994): 3-D ecoSCOPE: "Et verktøy for å undersøke mikrodynamikk og mikrodistribusjoner". Proceedings of the American Academy of Underwater Sciences, fjortende årlige vitenskapelige dykkersymposium, 7. oktober Institute of Marine and Coastal Sciences, Rutgers University, New Brunswick, New Jersey

weblenker