Wissenschaftler wollen die Erde mit Sensoren bedecken. Wie? Motten

Forscher wollen jeden Quadratzentimeter des Planeten Erde untersuchen. Aber nicht jeder Quadratzentimeter des Planeten Erde ist leicht zu untersuchen. Manche Bereiche sind für Menschen schwierig zu erreichen und zu überwachen. Was ist die Antwort? Laut Ermittlern der University of Washington liegt die Lösung direkt vor uns: Warum Verwenden Sie keine fliegenden Insekten wie Motten, um Sensoren an Orten zu platzieren, die normalerweise schwer zu erreichen wären erreichen?

OK, die „Platzierung“ der Sensoren ist möglicherweise nicht ganz genau. Die Idee besteht stattdessen darin, Insekten als fliegende Plattform zum Tragen winziger, leichter Sensoren zu nutzen, die weniger als ein Hundertstel Unze wiegen. Dieser von Insekten übertragene Sensor kann mit einem kleinen Magnetstift befestigt werden, der von einer dünnen Drahtspule umgeben ist. Wenn sich das Insekt an der richtigen Stelle befindet, lösen die Forscher aus der Ferne die Spule aus, um ein Magnetfeld zu erzeugen, indem sie einen Strom erzeugen, der durch sie fließt. Dadurch springt der Magnetstift heraus und der Sensor stürzt sicher aus einer Höhe von bis zu 72 Fuß ab, ohne zu zerbrechen. Es ist das Äquivalent von a

„Dinge aus der Luft fallen zu lassen ist eine großartige Möglichkeit, Dinge an schwer zugängliche Orte zu bringen.“ Vikram Iyer, ein Doktorand der Elektro- und Computertechnik an der University of Washington, sagte gegenüber Digital Trends. „Dies ist eine Strategie, die Menschen in Katastrophenszenarien anwenden, um Lebensmittel und medizinische Hilfsgüter zu liefern, und wird normalerweise mit großen Flugzeugen oder Hubschraubern durchgeführt. Das brachte uns zum Nachdenken: Können wir dieselbe Idee mit viel kleineren Drohnen oder sogar lebenden Insekten nutzen, um Sensoren über ein großes Gebiet auszulösen?“

In den meisten Fällen ist es eine schlechte Nachricht, ein High-Tech-Gerät aus sechs Stockwerken fallen zu lassen. Aber da ihre Sensoren so viel wiegen wie ein Zahnstocher, sind sie auch ohne Fallschirm leicht genug, um beim Sturz nicht beschädigt zu werden. Iyer verglich es damit, wie eine Ameise einen Sturz von der Spitze des Empire State Building überleben könnte.

Am Boden angekommen, können die Sensoren dann genutzt werden, um Informationen wie Temperatur oder Luftfeuchtigkeit (und in Zukunft vielleicht noch mehr) aufzuzeichnen.

Insekten: Die Plattform der Zukunft

Es überrascht vielleicht, dass die University of Washington nicht der einzige Ort ist, der daran interessiert ist, Insekten für High-Tech-Anwendungen umzuwidmen. Tatsächlich weit gefehlt. Die Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) hat geflogene Nashornkäfer herum wie Miniatur-RC-Helikopter. Andere Forschungslabore haben das erweitert Vorstellung von ferngesteuerten Insekten Cyborg-Käfer zu erschaffen. Sie steuern die ihnen übermittelten Signale so, dass die Kreaturen schneller oder langsamer werden, längere oder kürzere Schritte machen und je nach Befehl sogar ihre Gangart ändern.

Dann gibt es noch Rucksack tragende, Bomben schnüffelnde Cyborg-Heuschrecken, die an der Washington University in Missouri entwickelt wurden. zuvor bei Digital Trends beschrieben als „Brücke zwischen Neurowissenschaften und Technik“. Diese Arbeit wurde zuletzt vom Office of Naval Research gefördert.

Es ist schwer, nicht zu glauben, dass Mottenarmeen, die Spionagesensoren abwerfen, potenzielle militärische Anwendungen haben könnten. Man kann sich kaum eine heimlichere Lieferplattform für den Einsatz von Überwachungssensoren vorstellen als ein paar harmlose Motten, die leise durch den Himmel flattern. Derzeit scheint es jedoch, dass die Anwendungen eher in der Grundlagenforschung verankert sind.

Obwohl das Projekt noch in den Kinderschuhen steckt, ist die Genialität der zentralen Idee, dass sie entsprechend angepasst werden kann Anforderungen – und die Entwicklung der notwendigen Sensortechnologie, um alle gesuchten Informationen aufzuzeichnen für.

Wie wird es verwendet?

Die Forscher des Projekts glauben, dass dies mit ihrer ungewöhnlichen Technik möglich wäre Effektiv große Bereiche mit winzigen Sensoren bombardieren, um Daten wie die Bedingungen in einem großen Raum zu überwachen Waldgebiet. Die Sensorgeräte können Daten über Entfernungen von bis zu 1 Kilometer (0,6 Meilen) übertragen und verbrauchen so wenig Strom, dass sie möglicherweise jahrelang mit einer einzigen Batterie betrieben werden können.

„Umweltforschung, etwa die Erkennung der Ausbreitung von Waldbränden oder die großflächige Überwachung von Emissionen, sind potenzielle Anwendungen.“ Maruchi Kim, ein weiterer Doktorand, der an dem Projekt mitgearbeitet hat, sagte gegenüber Digital Trends. „Intelligente Farmen könnten auch von der Möglichkeit profitieren, Dinge schnell auf einer großen Fläche einzusetzen.“ in Räumen wie Industrieanlagen, wo es möglicherweise schwer zugängliche Stellen gibt, an denen Sie ein Gerät aufstellen müssen Sensor. Ein weiterer potenzieller Bereich ist die Untersuchung kleiner Tiere oder invasiver Arten; Sie könnten dies beispielsweise an einem kleinen Vogel oder Insekt befestigen und den integrierten Temperatursensor verwenden, um es freizugeben, wenn es ein Nest erreicht, was wahrscheinlich durch einen Temperaturanstieg angezeigt wird.“

Kim sagte, dass die Forscher derzeit mit dem Landwirtschaftsministerium des US-Bundesstaates Washington zusammenarbeiten, um dabei zu helfen, die invasive Asiatische Riesenhornisse aufzuspüren. „Im Moment verwenden wir den drahtlosen Sensorteil nur mit dem Ziel, einer lebenden Hornisse zurück zu einer Kolonie zu folgen“, sagte er. „Aber in Zukunft könnten wir den Freigabemechanismus hinzufügen und das Gerät fallen lassen, sobald es ein Nest erreicht.“

Ein Artikel mit dem Titel „Airdropping Sensor Networks from Drones and Insects“ beschreibt die Arbeit Kürzlich auf der MobiCom 2020-Konferenz vorgestellt.

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