Тараканы с дистанционным управлением.

86

(Чтобы не читать статью — можете посмотреть видео)

Они маленькие, легкие и имеют много потенциальных применений. Во-первых, везде, где никто не сжимается. Дистанционно управляемые насекомые могут изменить многие аспекты нашей жизни, и ученые из Университета Коннектикута только что научились контролировать их движения.

Работа над возможностью управления движением мелких насекомых, таких как тараканы, ведется годами. Основными проблемами являются интеграция миниатюрного компьютерного оборудования с биологической нервной тканью насекомого. Создание роботизированных систем в таких небольших масштабах также является сложной задачей.

Министерство обороны США заинтересовано в дистанционно контролируемых насекомых. Они также могут найти работу в спасательных командах, которые ищут, например, зону, пострадавшую от землетрясения, в поисках живых людей. Хотя, вероятно, будет больше приложений.

Исследователи из Университета Коннектикута разработали нейроконтроллер в форме крошечного «рюкзака», который можно прикрепить к спине насекомого. В других исследованиях интегральные микросхемы, заполненные датчиками разных типов, уже были присоединены к тараканам, но фактическая борьба с насекомыми — это совсем другая история, и исследования Университета Коннектикута выделяются на этом фоне.

Тараканы перемещаются со своими щупальцами, чтобы определить, есть ли какое-либо препятствие перед ними. И разработанный исследователями нейроконтроллер напрямую связан с щупальцами насекомых. Посылая небольшие электрические заряды, операторы могут обмануть его. Насекомое признает, что электрический импульс сигнализирует о препятствии и меняет свое направление.

Заряд, направленный к правым антеннам, заставит таракана двигаться влево. И наоборот. Импульс, отправленный на левую антенну, заставит ее двигаться вправо.

Подобные системы борьбы с насекомыми уже существуют, но то, что делает водителя Университета Коннектикута уникальным, — это степень, в которой операторы могут стимулировать насекомое с помощью четырехканального микрочипа. Система также обеспечивает обратную связь в реальном времени о нервно-мышечной реакции насекомых на раздражители. Такой уровень детализации позволяет легко отслеживать и контролировать трафик.

Рис. Датта Лаб

«Использование насекомых в качестве платформы для маленьких роботов имеет невероятное количество полезных применений, от спасательных операций до национальной обороны», — сказал Абхишек Датта, который разработал нейроконтроллер. — Мы считаем, что наш чип обеспечивает более сложную и надежную систему управления, которая приближает нас к реальному внедрению этой технологии, — добавил он.

Контроллер отслеживает скорость, с которой насекомое движется, направление и температуру окружающей среды. Последнее крайне важно. Испытания показали, что температура окружающей среды может влиять на работу некоторых насекомых.

Информация, собранная чипом, отправляется оператору через небольшую антенну Bluetooth, установленную на «рюкзаке» насекомого. Сигнал может быть легко обнаружен обычным мобильным телефоном. Когда данные доходят до оператора, он может экстраполировать траекторию движения насекомого и соответственно регулировать электрический стимул, направляя его в нужном направлении.

«Рюкзаки» были проверены на тараканах Мадагаскара. Исследователи отметили, что интенсивность движений насекомых в ответ на искусственную стимуляцию уменьшилась. Со временем тараканы меньше реагировали на электрические раздражители. Авторы контроллера планируют провести дальнейшие исследования по совершенствованию системы.

Источник: Университет Коннектикута , фото: CC BY-SA 2.0 / Центр науки и природы Лесли / Flickr