ERC Starting Grant voor Ajay Kottapalli

Onderzoeker Ajay Kottapalli (Engineering and Technology Institute Groningen, FSE) heeft een European Research Council (ERC) Starting Grant gekregen voor zijn voorstel voor onderzoek naar snorharen van zeehonden om zo snorhaarsensoren voor onderwaterrobots te maken (SEALSENSE). De ERC kent deze persoonsgebonden subsidies van 1,5 miljoen euro toe aan excellente onderzoekers. Hiermee stimuleert de ERC baanbrekend onderzoek in Europa. Eerder dit jaar kregen vijf RUG-onderzoekers al deze Starting Grant.

Samenvatting van het onderzoeksvoorstel van Ajay Kottapali:

Onderzoek naar biologische zeehondensnorharen ten behoeve van de ontwikkeling van kunstmatige snorhaarsensoren voor onderwaterrobots (SEALSENSE)

Zeedieren maken gebruik van uiteenlopende en fascinerende verschijnselen om stromingen waar te nemen. Zij doen dit met behulp van de complexe vloeistofmechanica van hun omgeving teneinde prooien te volgen en aan roofdieren te ontsnappen. Terwijl dolfijnen en tandwalvissen gebruik maken van echolocatie en vissen hun zijdestrepen gebruiken om zich bewust te worden van hun omgeving, vertrouwen zeehonden op hun snorharen om de stromingssporen van vissen in het water te detecteren, waardoor zij vissen op afstanden tot 180 meter kunnen lokaliseren. De snorharen van gewone zeehonden hebben in de lengte een unieke golvende vorm. Onderzoek heeft aangetoond dat zij daardoor trillingen veroorzaakt door draaikolken doeltreffend verminderen, waardoor de signaal-ruisverhouding van de mechanisch-sensorische snorharen beter wordt. Door een multidisciplinaire benadering die de ontwikkeling van micro-/nanoelektromechanische (MEMS/NEMS) sensoren combineert met opnames van levende dieren en experimentele vloeistofmechanica, beoogt dit project de fundamentele zintuiglijke verschijnselen te verklaren die de snorharen van de zeehond ultragevoelig maken voor het volgen van vissporen.

Wat vooral onbekend is, maar van grote betekenis, is hoe de zeehond doeltreffend gebruik maakt van de snorsensoren op zijn snuit om meerpuntsberekeningen van de stromingen te maken en zo zijn prooi te volgen en op te sporen. Wij gaan de morfologische, mechanische en materiaaleigenschappen van snorharen onderzoeken om het uitmuntende sensorische vermogen van zeehonden te verklaren, en dit inzicht te gebruiken om biomimetische stromingsensoren voor onderwaterrobotnavigatie te ontwikkelen. Wij zullen geminiaturiseerde en zelfaangedreven micro-/nanoelektromechanische (MEMS/NEMS) druk- en stromingssensoren ontwikkelen voor experimentele onderzoeken op dieren, en om kunstmatige 3D-geprinte MEMS-snorhaarsensoren en muilkorven te ontwikkelen voor experimentele studies naar de interactie tussen vloeistoffen en structuren. Een kunstmatige zeehondenmuilkorf met mechanisch-sensorische MEMS-snorharen zal worden toegepast op onderwaterrobots om kunstmatig gezichtsvermogen en energiezuinig manoeuvreren door scholen zoals vissen die vormen mogelijk te maken.

De ERC-beurs zal de mogelijkheid bieden om op deze wetenschappelijke vragen in te gaan door de mogelijkheid te bieden om een team van 2 promovendi en 1 postdoc te vormen.

Over de ERC Starting Grants

De European Research Council (ERC) geeft beurzen aan excellente onderzoekers. Hiermee stimuleert het instituut baanbrekend onderzoek in Europa. ERC Starting Grants ondersteunen opkomende wetenschapstalenten om een onderzoeksteam samen te stellen en een onafhankelijk onderzoek op te starten.