Produktdesign och tillverkning

Techno-Tort är en robotkrigare som skyddar landsköldpaddor i öknen

Hardshell Labs arbetar för bevarande av landsköldpaddor genom att lura deras största fiender – korpar – ett arbete som kombinerar 3D-utskrifter med besprutning med druvdoft.

Hardshell Labs använder 3D-utskrifter och robotteknik för att skydda landsköldpaddor i öknen. (video: 6:17 min.) (engelska)

  • I Mojaveöknen i södra Kalifornien ökar korparna i antal och utgör ett hot mot sköldpaddsungarna, vars population minskar.

  • Hardshell Labs har utvecklat en lösning: en 3D-utskriven sköldpaddsunge, ”Techno-Tort”, som lockar fåglarna för att sedan skrämma bort dem med en puff av metrylantranilat, även kallat druvarom.

  • Preliminära studier visar att det fungerar, korparna återvänder 46 % mer sällan. Hardshell Labs har fått stipendium från National Science Foundation och tilldelats ett pris från Roosevelt Genius för att fortsätta sitt arbete.

I Mojaveöknen i södra Kalifornien har korpbeståndet ökat explosionsartat allteftersom mat och vatten blivit lättåtkomligare till följd av den mänskliga närvaron. Det är till stor del människan som livnär korparna: Skräp och djurkadaver längs vägarna blir deras näringskällor, bevattning, vattenavrinning, artificiella sjöar och dammar ger vätska, medan byggnader, elstolpar och skyltar skapar bon och skydd.

Nu betraktas korparna som en invasiv art i öknen och i takt med att beståndet ökar, ökar också behovet av nya näringskällor. Den massiva ökningen av korpar har resulterat i att sköldpaddsbeståndet i öknen har minskat och nu är de utrotningshotade. Korparna riktar in sig på unga sköldpaddor, vars skal är för mjuka för att skydda mot de hungriga korparnas näbbar.

Vad kan vi göra för att rädda dessa viktiga reptiler? Bevarandebiologen Tim Shields och ingenjören Frank Guercio har hittat svaret: Techno-Tort.

Shields and Guercia arbetar för Hardshell Labs, i Joshua Tree, CA, och har designat och gjort en 3D-utskriven Techno-Tort, ett hjälpmedel inom bevarandetekniken som ser ut som ett riktigt sköldpaddsskal, tack vare Autodesk Fusion 360. Men den har något fåglar avskyr: metylantranilat, även kallat druvarom. När korpnäbben hackar på Techno-Tort, utlöser en accelerometer en snabb puff av kemikalien som hindrar korpen från att göra mer skada. Shields and Guercio kallar detta ”avvärjande träning”. Tanken är att om tillräckligt många korpar hackar på Techno-Tort-robotar, så kommer de att sluta hacka på riktiga sköldpaddor. Preliminära studier visar att metoden fungerar.

Titta på videon för att se hur Techno-Tort fungerar och lär dig mer om den här viktiga bevarandeinsatsen.

[Videotranskript]

Tim Shields, bevarandebiolog, Hardshell Labs: Jag har alltid vetat att jag vill arbeta med amfibier. Jag såg en sköldpadda när jag var 14 år – en vild sköldpadda. Det var min första och den gjorde verkligen intryck på mig. Jag snubblade in i rollen som biolog för sköldpaddsforskning efter att ha tillbringat 30 år i samma projekt som fokuserade på att spåra beståndsförändringar – och alla beståndsförändringar var negativa.

[Shields pekar på en skylt om ökensköldpaddan och börjar läsa högt.] ”Naturområdet har omkring 500 sköldpaddor per kvadratkilometer.” Det stämmer inte. Den [skylten] är nostalgisk för mig.

Det var precis efter att vi lärt oss att korpar dödade massor av sköldpaddsungar. Nu finns det så många korpar och så få sköldpaddor, att oddsen för att en ung sköldpadda ska klara sig i Mojaveöknen är ganska små. Det finns ett ganska enkelt matematiskt förhållande. Fler människor är lika med fler korpar, vilket är lika med färre sköldpaddor. I flera år var min teknik för korpkontroll att jaga efter dem och kasta stenar på dem.

Sedan fick vi den här idén om att skapa en låtsassköldpadda. Och jag träffade den här galningen, Frank Guercio, som är helt otroligt smart. Jag gav honom idén – att försöka ta fram en övertygande låtsassköldpadda – och han antog uppdraget.

Frank Guercio, ingenjör, Hardshell Labs: Om jag skulle beskriva fältet eller branschen så kan du nog kalla det för ”bevarandeteknik”. Det är nytt. Det har inte funnits tidigare. Under min tid tillsammans med Tim har jag byggt sköldpaddor, s.k. rovers och egg oilers samt lasrar. Jag har skapat sköldpaddor i olika storlekar, former och av olika arter. Jag älskar det här.

Om jag inte arbetar med 3D-utskrifter, löser de här problemen och designar så blir jag tokig. Jag kan inte sitta stilla. Om jag vill att det ska finnas sköldpaddor i framtiden så måste jag, som designer, hitta en lösning.

Shields: Drivkraften bakom detta projekt är avvärjningsträning. Det finns en kemikalie som heter metylantranilat – artificiell druvarom. Av någon anledning avskyr fåglar artificiell druvarom, så även korpar.

Guercio: Vi har installerat en blåsa på insidan av dessa [Guercio håller upp två 3D-utskrivna sköldpaddsskal].

Shields: Så fort någon hackar på [Techno-Tort] reagerar accelerometern på hamrandet, så i samma ögonblick som näbben rör vid skalet finns blåsans känsliga hinna där. Det säger bara poff, så där. Vi hoppas att upplevelsen ska vara så hemsk att korpen lär sig att lämna de levande sköldpaddorna ifred. Man måste vara försiktig när man handskas med korpar, för kommer de på en är spelet förlorat. Jag har alltid föredragit att hålla mig på den säkra sidan och skapa en maximalt övertygande låtsassköldpadda.

Guercio: Den här har skrivits ut med en upplösning på ungefär 50 mikroner, eller en 500:e millimeter.

Shields: Framstegen är uppseendeväckande och det beror på att han aldrig ger sig. Det är verkligen bra att arbeta med besatta.

Guercio: Det är väldigt svårt att importera riktigt komplexa geometrier som en organisk form, en sköldpadda, i alla typer av branschprogram. När det gäller just sköldpaddan var det mycket arbete med det tekniska för att få den i en position där den kunde redigeras mekaniskt som ett objekt. [Autodesk] Fusion 360 har varit ett fantastiskt verktyg. Så fort jag lärde känna Autodesks produkter och verkligen hade dem tillgängliga, öppnades otroliga möjligheter. Vi kan skapa strukturer inuti sköldpaddan som i det närmaste var omöjligt för fem år sedan.

Shields: Om ett visst antal korpar får dåliga erfarenheter av Techno-Tort så kommer vi att se en minskning i antalet attacker.

Guercio: Efter att ha sett sköldpaddor attackeras och slitas i stycken kändes det befriande att få se en som försvarade sig. Jag har alltid varit en del av Mojaveöknen och det är en hård och oförsonlig plats. Men det är här jag funnit mig själv. Vi sitter på en plats som om tre månader kommer att ha 100 skrivare, produktionslinjer för filament, hartsskrivare, CNC-maskiner, laserskärare, allt möjligt som kan användas för att lösa problemet. Hur många här uppe har tillgång till 3D-skrivare eller någon möjlighet att samarbeta med markförvaltningen eller att rädda sköldpaddor? Att utnyttja den här möjlighet tillsammans med Tim för att rädda världen och arterna vilket ger en omedelbart inverkan på mitt närområde, är nog bara ett första steg.

Shields: Vi tror redan att vi ser en positiv effekt.

Guercio: Vi är nästan vid en punkt här där vi kan tillämpa det vi nu skapar även på resten av världens problem.

Shields: Bevarandebiologi är ett ganska hopplöst arbete just nu. Så att kunna ge hopp åt alla som arbetar med bevarande är verkligen viktigt för mig personligen.

Guercio: Det finns inget som är mer tillfredsställande – inget i hela världen – än att se något som du själv har skapat göra skillnad.