Οι επιστήμονες θέλουν να καλύψουν τη Γη με αισθητήρες. Πως? σκώροι

Οι ερευνητές θέλουν να μελετήσουν κάθε τετραγωνική ίντσα του πλανήτη Γη. Αλλά δεν είναι εύκολο να μελετηθεί κάθε τετραγωνική ίντσα του πλανήτη Γη. Ορισμένες περιοχές είναι δύσκολο για τους ανθρώπους να φτάσουν για να τις παρακολουθήσουν. Ποια είναι η απάντηση? Σύμφωνα με ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον, η λύση μας κοιτάζει κατάματα: Γιατί μην χρησιμοποιείτε ιπτάμενα έντομα, όπως σκώρους, για να τοποθετήσετε αισθητήρες σε τοποθεσίες που συνήθως θα ήταν δύσκολο να φθάνω?

Περιεχόμενα

  • Έντομα: Η πλατφόρμα του μέλλοντος
  • Πώς θα χρησιμοποιηθεί;

Εντάξει, η "τοποθέτηση" αισθητήρων μπορεί να μην είναι απολύτως ακριβής. Αντίθετα, η ιδέα είναι να χρησιμοποιηθούν τα έντομα ως ιπτάμενη πλατφόρμα για τη μεταφορά μικροσκοπικών, ελαφρών αισθητήρων, που ζυγίζουν λιγότερο από το ένα εκατοστό της ουγγιάς. Αυτός ο εντομογενής αισθητήρας μπορεί να στερεωθεί στη θέση του χρησιμοποιώντας έναν μικρό μαγνητικό πείρο, που περιβάλλεται από ένα λεπτό πηνίο σύρματος. Όταν το έντομο βρίσκεται στη σωστή θέση, οι ερευνητές ενεργοποιούν εξ αποστάσεως το πηνίο για να δημιουργήσουν ένα μαγνητικό πεδίο δημιουργώντας ένα ρεύμα που το διατρέχει. Αυτό κάνει τον μαγνητικό πείρο να βγει από τη θέση του και ο αισθητήρας να βυθιστεί με ασφάλεια από ύψος έως και 72 πόδια χωρίς να σπάσει. Είναι ισοδύναμο του α

παράδοση drone ή πτώση στρατιωτικού εφοδιασμού — αλλά, ξέρετε, με πολύ μικρά ζωύφια.

Ερευνητές του πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον δημιούργησαν ένα σύστημα αισθητήρων 98 χιλιοστών - περίπου το ένα δέκατο του βάρους ενός ζελέ- που μπορεί να οδηγήσει στο πίσω μέρος ενός σκόρου. Εδώ φαίνεται ένας σκόρος Manduca sexta με τον αισθητήρα στην πλάτη του.Mark Stone/Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον

"Το να ρίχνεις πράγματα από τον αέρα είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να μεταφέρεις πράγματα σε δυσπρόσιτα μέρη." Vikram Iyer, μια διδακτορική φοιτήτρια ηλεκτρολόγων μηχανικών και μηχανικών υπολογιστών στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον, είπε στο Digital Trends. «Αυτή είναι μια στρατηγική που χρησιμοποιούν οι άνθρωποι σε σενάρια καταστροφών για την παράδοση τροφίμων και ιατρικών προμηθειών και συνήθως γίνεται με μεγάλα αεροπλάνα ή ελικόπτερα. Αυτό μας έκανε να σκεφτούμε, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την ίδια ιδέα με πολύ μικρότερα drones, ή ακόμα και ζωντανά έντομα, για να απελευθερώσουμε αισθητήρες σε μια μεγάλη περιοχή;»

Προτεινόμενα βίντεο

Ως επί το πλείστον, η πτώση ενός εξοπλισμού υψηλής τεχνολογίας που ισοδυναμεί με έξι ορόφους είναι κακά νέα. Αλλά κάνοντας τους αισθητήρες τους να ζυγίζουν περίπου το ίδιο με μια οδοντογλυφίδα, ακόμη και χωρίς αλεξίπτωτο, είναι αρκετά ελαφροί ώστε να μην καταστραφούν το φθινόπωρο. Ο Iyer το παρομοίασε με το πώς ένα μυρμήγκι μπορούσε να επιβιώσει από πτώση από την κορυφή του Empire State Building.

Μόλις στο έδαφος, οι αισθητήρες μπορούν στη συνέχεια να χρησιμοποιηθούν για την καταγραφή πληροφοριών όπως η θερμοκρασία ή η υγρασία (και, στο μέλλον, ίσως και περισσότερες).

Έντομα: Η πλατφόρμα του μέλλοντος

Ίσως παραδόξως, το Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον δεν είναι το μόνο μέρος που ενδιαφέρεται να επανατοποθετήσει σφάλματα για χρήσεις υψηλής τεχνολογίας. Μακριά από αυτό, στην πραγματικότητα. Η Υπηρεσία Προηγμένων Ερευνητικών Προγραμμάτων Άμυνας (DARPA) έχει πεταγμένοι ρινόκεροι τριγύρω σαν μικροσκοπικά ελικόπτερα RC. Άλλα ερευνητικά εργαστήρια έχουν επεκταθεί στο έννοια των εντόμων με τηλεχειρισμό να δημιουργήσουν σκαθάρια cyborg. Ελέγχουν τα σήματα που τους μεταδίδονται έτσι ώστε τα πλάσματα να επιταχύνουν, να επιβραδύνουν, να κάνουν μεγαλύτερα ή μικρότερα βήματα και ακόμη και να αλλάξουν το βάδισμά τους σύμφωνα με εντολές.

Έπειτα, υπάρχουν cyborg ακρίδες που φορούν σακίδιο και μυρίζουν βόμβες που αναπτύχθηκαν στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον στο Μιζούρι, που περιγράφηκε προηγουμένως στο Digital Trends ως «γέφυρα μεταξύ νευροεπιστήμης και μηχανικής». Αυτή η εργασία έλαβε πρόσφατα χρηματοδότηση από το Γραφείο Ναυτικών Ερευνών.

Mark Stone/Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον

Είναι δύσκολο να μην σκεφτεί κανείς ότι οι στρατοί σκόρων που ρίχνουν αισθητήρες κατασκόπων θα μπορούσαν να έχουν πιθανές στρατιωτικές εφαρμογές. Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς μια πιο κρυφή πλατφόρμα παράδοσης για την ανάπτυξη αισθητήρων επιτήρησης από μερικούς αβλαβείς σκώρους που κυματίζουν ήσυχα στον ουρανό. Προς το παρόν, ωστόσο, ακούγεται ότι οι εφαρμογές είναι λίγο πιο ριζωμένες στη θεμελιώδη έρευνα.

Ενώ είναι πρώιμες μέρες για το έργο, η λαμπρότητα της κεντρικής ιδέας είναι ότι θα μπορούσε να προσαρμοστεί ανάλογα απαιτήσεις — και την ανάπτυξη της απαραίτητης τεχνολογίας ανίχνευσης για την καταγραφή όποιων πληροφοριών αναζητάτε Για.

Πώς θα χρησιμοποιηθεί;

Οι ερευνητές του έργου πιστεύουν ότι, χρησιμοποιώντας την ασυνήθιστη τεχνική τους, θα ήταν δυνατό αποτελεσματικά χαλιά βόμβα μεγάλες περιοχές με μικροσκοπικούς αισθητήρες για την παρακολούθηση δεδομένων, όπως οι συνθήκες σε ένα μεγάλο έκταση του δάσους. Οι συσκευές ανίχνευσης μπορούν να μεταδώσουν δεδομένα σε εμβέλεια έως και 1 χιλιόμετρο (0,6 μίλια) και καταναλώνουν τόσο λίγη ισχύ που έχει τη δυνατότητα να λειτουργεί για χρόνια με μία μόνο μπαταρία.

Αισθητήρες πτώσης από ζωντανούς σκώρους

«Η περιβαλλοντική έρευνα, όπως η ανίχνευση της εξάπλωσης των δασικών πυρκαγιών ή η παρακολούθηση των εκπομπών σε μια μεγάλη περιοχή, είναι πιθανές εφαρμογές». Μαρούτσι Κιμ, ένας άλλος διδακτορικός φοιτητής που εργάστηκε στο έργο, είπε στο Digital Trends. «Τα έξυπνα αγροκτήματα θα μπορούσαν επίσης να επωφεληθούν από τη δυνατότητα γρήγορης ανάπτυξης πραγμάτων σε μια μεγάλη περιοχή, καθώς και σε χώρους όπως βιομηχανικές εγκαταστάσεις όπου μπορεί να έχετε δυσπρόσιτα μέρη όπου πρέπει να τοποθετήσετε α αισθητήρας. Μια άλλη πιθανή περιοχή είναι η μελέτη μικρών ζώων ή χωροκατακτητικών ειδών. θα μπορούσατε να το συνδέσετε σε κάτι σαν μικρό πουλί ή έντομο και να χρησιμοποιήσετε τον ενσωματωμένο αισθητήρα θερμοκρασίας για να το απελευθερώσετε όταν φτάσει σε μια φωλιά, που πιθανότατα υποδεικνύεται από μια απότομη αύξηση της θερμοκρασίας».

Ο Κιμ είπε ότι οι ερευνητές εργάζονται επί του παρόντος με το Υπουργείο Γεωργίας του Στέιτ Ντιπάρτμεντ της Ουάσιγκτον για να βοηθήσουν στην παρακολούθηση του επεμβατικού ασιατικού γιγάντια σφήκα. "Προς το παρόν, χρησιμοποιούμε απλώς το τμήμα ασύρματου αισθητήρα με στόχο να ακολουθήσουμε ένα ζωντανό hornet πίσω σε μια αποικία", είπε. «Αλλά στο μέλλον, θα μπορούσαμε να προσθέσουμε τον μηχανισμό απελευθέρωσης και να ρίξουμε τη συσκευή μόλις φτάσει σε μια φωλιά».

Μια εργασία που περιγράφει την εργασία, με τίτλο «Αεροπορία δικτύων αισθητήρων από drones και έντομα», ήταν παρουσιάστηκε πρόσφατα στο συνέδριο MobiCom 2020.

Συστάσεις των συντακτών

  • Δεν απαιτούνται αγελάδες: Το γάλα που καλλιεργείται στο εργαστήριο αυτής της startup είναι πανομοιότυπο με το πραγματικό

Αναβαθμίστε τον τρόπο ζωής σαςΤο Digital Trends βοηθά τους αναγνώστες να παρακολουθούν τον γρήγορο κόσμο της τεχνολογίας με όλα τα τελευταία νέα, διασκεδαστικές κριτικές προϊόντων, διορατικά editorial και μοναδικές κρυφές ματιές.