Les scientifiques veulent couvrir la Terre de capteurs. Comment? Papillons de nuit

Les chercheurs veulent étudier chaque centimètre carré de la planète Terre. Mais chaque centimètre carré de la planète Terre n’est pas facile à étudier. Certaines zones sont difficiles à atteindre pour les humains afin de les surveiller. Quelle est la réponse? Selon les enquêteurs de l’Université de Washington, la solution nous saute aux yeux: pourquoi ne pas utiliser d'insectes volants, tels que des papillons de nuit, pour placer les capteurs dans des endroits qui seraient normalement difficiles à localiser. atteindre?

Contenu

  • Insectes: La plateforme du futur
  • Comment sera-t-il utilisé ?

OK, le « placement » des capteurs n'est peut-être pas tout à fait précis. L’idée est plutôt d’utiliser les insectes comme plate-forme volante pour transporter de minuscules capteurs légers, pesant moins d’un centième d’once. Ce capteur transmis par les insectes peut être fixé à l’aide d’une petite broche magnétique entourée d’une fine bobine de fil. Lorsque l’insecte se trouve au bon endroit, les chercheurs déclenchent à distance la bobine pour créer un champ magnétique en générant un courant qui la traverse. Cela provoque le déplacement de la broche magnétique et le capteur plonge en toute sécurité d'une hauteur allant jusqu'à 72 pieds sans se casser. C'est l'équivalent d'un

livraison par drone ou une baisse de ravitaillement militaire – mais, vous savez, avec de très petits insectes vivants.

Des chercheurs de l'Université de Washington ont créé un système de capteurs de 98 milligrammes, soit environ un dixième du poids d'un bonbon, capable de se déplacer sur le dos d'un papillon de nuit. Montré ici, un papillon Manduca sexta avec le capteur sur le dos.Mark Stone/Université de Washington

« Laisser tomber des objets depuis les airs est un excellent moyen de les amener dans des endroits difficiles d'accès » Vikram Iyer, doctorant en génie électrique et informatique à l'Université de Washington, a déclaré à Digital Trends. « Il s’agit d’une stratégie que les gens utilisent dans des scénarios de catastrophe pour livrer de la nourriture et des fournitures médicales, et elle est généralement mise en œuvre à l’aide de gros avions ou d’hélicoptères. Cela nous a fait réfléchir: pouvons-nous utiliser cette même idée avec des drones beaucoup plus petits, ou même des insectes vivants, pour libérer des capteurs sur une vaste zone? »

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Pour l’essentiel, l’abandon d’un équipement de haute technologie équivalant à six étages est une mauvaise nouvelle. Mais en faisant en sorte que leurs capteurs pèsent à peu près le même poids qu’un cure-dent, même sans parachute, ils sont suffisamment légers pour ne pas être endommagés en cas de chute. Iyer a comparé cela à la façon dont une fourmi pourrait survivre à une chute du haut de l'Empire State Building.

Une fois au sol, les capteurs peuvent ensuite être utilisés pour enregistrer des informations telles que la température ou l’humidité (et peut-être plus à l’avenir).

Insectes: La plateforme du futur

Étonnamment, l’Université de Washington n’est pas le seul endroit intéressé par la réutilisation des bogues à des fins de haute technologie. Loin de ça, en fait. La Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) a scarabées rhinocéros volants comme des hélicoptères RC miniatures. D'autres laboratoires de recherche ont développé le notion d'insectes télécommandés pour créer des coléoptères cyborgs. Ils contrôlent les signaux qui leur sont transmis afin que les créatures accélèrent, ralentissent, fassent des foulées plus ou moins longues et même modifient leur démarche en fonction des commandes.

Ensuite, il y a les sauterelles cyborgs portant un sac à dos et renifleurs de bombes développées à l'Université de Washington dans le Missouri, précédemment décrit dans Digital Trends comme un « pont entre les neurosciences et l’ingénierie ». Ce travail a récemment reçu un financement de l’Office of Naval Research.

Mark Stone/Université de Washington

Il est difficile de ne pas penser que les armées de papillons larguant des capteurs d’espionnage pourraient avoir des applications militaires potentielles. Il est difficile d’imaginer une plate-forme de livraison plus furtive pour déployer des capteurs de surveillance que quelques papillons de nuit inoffensifs flottant tranquillement dans le ciel. Cependant, à l’heure actuelle, il semble que les applications soient un peu plus ancrées dans la recherche fondamentale.

Bien que le projet n’en soit qu’à ses débuts, l’idée centrale est qu’il peut être personnalisé en fonction des besoins. exigences – et le développement de la technologie de détection nécessaire pour enregistrer toutes les informations que vous recherchez pour.

Comment sera-t-il utilisé ?

Les chercheurs du projet pensent qu'en utilisant leur technique inhabituelle, il serait possible de bombardez efficacement de vastes zones avec de minuscules capteurs pour surveiller des données telles que les conditions dans un grand superficie de forêt. Les dispositifs de détection peuvent transmettre des données à des distances allant jusqu'à 1 kilomètre (0,6 miles) et consomment si peu d'énergie qu'ils ont le potentiel de fonctionner pendant des années avec une seule batterie.

Suppression des capteurs des papillons vivants

« La recherche environnementale, comme la détection de la propagation des incendies de forêt ou la surveillance des émissions sur une vaste zone, sont des applications potentielles » Maruchi Kim, un autre doctorant qui a travaillé sur le projet, a déclaré à Digital Trends. « Les fermes intelligentes pourraient également bénéficier de la possibilité de déployer rapidement des éléments sur une vaste zone, ainsi que de dans des espaces comme les installations industrielles où vous pourriez avoir des endroits difficiles d'accès où vous devrez installer un capteur. Un autre domaine potentiel est l’étude des petits animaux ou des espèces envahissantes; vous pouvez l'attacher à quelque chose comme un petit oiseau ou un insecte et utiliser le capteur de température intégré pour le libérer lorsqu'il atteint un nid, probablement indiqué par un pic de température.

Kim a déclaré que les chercheurs travaillent actuellement avec le Département de l'Agriculture de l'État de Washington pour aider à suivre le frelon géant asiatique envahissant. "Pour le moment, nous utilisons simplement la partie capteur sans fil dans le but de suivre un frelon vivant jusqu'à une colonie", a-t-il déclaré. "Mais à l'avenir, nous pourrions ajouter le mécanisme de libération et laisser tomber l'appareil une fois qu'il atteint un nid."

Un article décrivant le travail, intitulé « Réseaux de capteurs de largage aérien de drones et d'insectes », a été publié. récemment présenté à la conférence MobiCom 2020.

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