Forskere ønsker at dække jorden med sensorer. Hvordan? Møl

Forskere ønsker at studere hver kvadratcentimeter af planeten Jorden. Men ikke hver kvadratcentimeter af planeten Jorden er let at studere. Nogle områder er udfordrende for mennesker at komme til for at overvåge. Hvad er svaret? Ifølge efterforskere fra University of Washington stirrer løsningen os lige i ansigtet: Hvorfor ikke bruge flyvende insekter, såsom møl, til at placere sensorer på steder, der normalt ville være vanskelige at nå?

OK, at "placere" sensorer er muligvis ikke helt nøjagtige. Ideen er i stedet at bruge insekter som en flyvende platform til at bære små, lette sensorer, der vejer mindre end en hundrededel af en ounce. Denne insektbårne sensor kan spændes på plads ved hjælp af en lille magnetisk pin, omgivet af en tynd spole af tråd. Når insektet er på det rigtige sted, fjernudløser forskerne spolen for at skabe et magnetfelt ved at generere en strøm, der løber gennem den. Dette får den magnetiske stift til at springe ud af plads, og sensoren kan sikkert dykke ned fra en højde på op til 72 fod uden at gå i stykker. Det svarer til en

"At tabe ting fra luften er en fantastisk måde at få ting ind på svært tilgængelige steder," Vikram Iyer, en doktorgradsstuderende i elektro- og computerteknik ved University of Washington, fortalte Digital Trends. "Dette er en strategi, folk bruger i katastrofescenarier til at levere mad og medicinske forsyninger, og det sker normalt med store fly eller helikoptere. Det fik os til at tænke, kan vi bruge den samme idé med meget mindre droner, eller endda levende insekter, til at frigive sensorer over et stort område?

For det meste er det dårlige nyheder at droppe et stykke højteknologisk udstyr, der svarer til seks etager. Men ved at få deres sensorer til at veje omtrent det samme som en tandstikker, selv uden faldskærm er de lette nok til, at de ikke bliver beskadiget i efteråret. Iyer sammenlignede det med, hvordan en myre kunne overleve et fald fra toppen af ​​Empire State Building.

Når de først er på jorden, kan sensorerne derefter bruges til at registrere information såsom temperatur eller luftfugtighed (og i fremtiden måske mere).

Insekter: Fremtidens platform

Måske overraskende er University of Washington ikke det eneste sted, der er interesseret i at genbruge fejl til højteknologiske anvendelser. Langt derfra, faktisk. Defence Advanced Research Projects Agency (DARPA) har fløjne næsehornsbiller rundt som miniature RC-helikoptere. Andre forskningslaboratorier har udvidet begrebet fjernstyrende insekter at skabe cyborgbiller. De styrer de signaler, der sendes til dem, så væsnerne fremskynder, sænker farten, tager længere eller kortere skridt og endda ændrer deres gang i henhold til kommandoer.

Så er der rygsæk-bærende, bombesnusende cyborggræshopper udviklet ved Washington University i Missouri, tidligere beskrevet til Digital Trends som en "bro mellem neurovidenskab og teknik." Det arbejde har senest modtaget midler fra Office of Naval Research.

Det er svært ikke at tro, at spion-sensor-slippende hære af møl kan have potentielle militære applikationer. Det er svært at forestille sig en mere snigende leveringsplatform til at implementere overvågningssensorer end et par harmløse møl, der stille og roligt flagrer gennem himlen. På nuværende tidspunkt lyder det dog som om, at applikationerne er lidt mere forankret i grundforskning.

Selvom det er tidlige dage for projektet, er glansen af ​​den centrale idé, at det kunne tilpasses efter krav - og udvikling af den nødvendige sensorteknologi til at registrere den information, du leder efter til.

Hvordan vil det blive brugt?

Forskerne på projektet mener, at det med deres usædvanlige teknik ville være muligt effektivt tæppebombe store områder med bittesmå sensorer til overvågning af data såsom forholdene i en stor skovområde. Sensorenhederne kan transmittere data i områder på op til 1 kilometer (0,6 miles) og bruger så lidt strøm, at de har potentiale til at køre i årevis på et enkelt batteri.

"Miljøforskning som måske opdage spredning af skovbrande eller overvågning af emissioner over et stort område er potentielle anvendelser," Maruchi Kim, fortalte en anden doktorand, der arbejdede på projektet, til Digital Trends. “Smart farms kunne også drage fordel af hurtigt at kunne implementere ting over et stort område, samt i rum som industrianlæg, hvor du måske har svært tilgængelige steder, hvor du skal sætte en sensor. Et andet potentielt område er at studere små dyr eller invasive arter; du kan vedhæfte dette til noget som en lille fugl eller et insekt og bruge den indbyggede temperatursensor til at frigive den, når den kommer til en rede, sandsynligvis indikeret af en temperaturspids."

Kim sagde, at forskerne i øjeblikket arbejder med Washington State Department of Agriculture for at hjælpe med at spore den invasive asiatiske kæmpe gedehams. "I øjeblikket bruger vi bare den trådløse sensordel med det mål at følge en levende gedehams tilbage til en koloni," sagde han. "Men i fremtiden kan vi tilføje udløsermekanismen og slippe enheden, når den når en rede."

Et papir, der beskriver værket, med titlen "Airdropping sensor networks from drones and insects," var for nylig præsenteret på MobiCom 2020-konferencen.

Redaktørens anbefalinger

• Ingen køer påkrævet: Denne startups laboratoriedyrkede mælk er identisk med den ægte vare

Opgrader din livsstilDigital Trends hjælper læserne med at holde styr på den hurtige teknologiske verden med alle de seneste nyheder, sjove produktanmeldelser, indsigtsfulde redaktionelle artikler og enestående smugkig.