Znanstvenici žele pokriti Zemlju senzorima. Kako? Moljci

Istraživači žele proučiti svaki kvadratni inč planete Zemlje. Ali nije svaki kvadratni inč planete Zemlje lako proučavati. Ljudima je teško doći do nekih područja kako bi ih pratili. Koji je odgovor? Prema istražiteljima sa Sveučilišta u Washingtonu, rješenje nam gleda pravo u lice: zašto nemojte koristiti leteće kukce, poput moljaca, za postavljanje senzora na mjesta koja bi inače bilo teško dohvatiti?

Sadržaj

  • Insekti: platforma budućnosti
  • Kako će se koristiti?

U redu, "postavljanje" senzora možda nije sasvim točno. Ideja je, umjesto toga, koristiti insekte kao leteću platformu za nošenje sićušnih, laganih senzora, težine manje od jedne stotinke unce. Ovaj senzor koji prenose insekti može se pričvrstiti na mjesto pomoću male magnetske igle, okružene tankim namotajem žice. Kada je kukac na pravom mjestu, istraživači daljinski pokreću zavojnicu da stvori magnetsko polje generiranjem struje koja prolazi kroz nju. To uzrokuje da magnetska igla iskoči s mjesta, a senzor sigurno roni s visine do 72 stope bez lomljenja. To je ekvivalent a

dostava dronom ili pad vojne opskrbe - ali, znate, sa stvarno malim živim bubama.

Istraživači sa Sveučilišta u Washingtonu stvorili su senzorski sustav od 98 miligrama - otprilike jednu desetinu težine zrna zrna želea - koji može jahati na leđima noćnog leptira. Ovdje je prikazan moljac Manduca sexta sa senzorom na leđima.Mark Stone/Sveučilište Washington

"Ispuštanje stvari iz zraka odličan je način da se stvari odnesu na teško dostupna mjesta," Vikram Iyer, doktorandica elektrotehnike i računalnog inženjerstva na Sveučilištu Washington, rekla je za Digital Trends. “Ovo je strategija koju ljudi koriste u scenarijima katastrofe za dostavu hrane i medicinskih potrepština, a obično se radi s velikim zrakoplovima ili helikopterima. To nas je natjeralo na razmišljanje, možemo li istu ideju upotrijebiti s mnogo manjim dronovima, ili čak živim kukcima, za oslobađanje senzora na velikom području?”

Preporučeni videozapisi

Uglavnom je loša vijest ispuštanje dijela visokotehnološke opreme ekvivalentnog šest katova. Ali budući da njihovi senzori teže približno jednako kao čačkalica, čak i bez padobrana dovoljno su lagani da se ne oštećuju pri padu. Iyer je to usporedio s načinom na koji mrav može preživjeti pad s vrha Empire State Buildinga.

Kad se jednom pojave na tlu, senzori se tada mogu koristiti za bilježenje informacija poput temperature ili vlažnosti (i, u budućnosti, možda i više).

Insekti: platforma budućnosti

Možda iznenađujuće, Sveučilište u Washingtonu nije jedino mjesto koje je zainteresirano za prenamjenu grešaka za visokotehnološku upotrebu. Daleko od toga, zapravo. Agencija za napredne obrambene istraživačke projekte (DARPA) ima flyn rhinoceros bube uokolo poput minijaturnih RC helikoptera. Drugi istraživački laboratoriji proširili su se na pojam insekata na daljinsko upravljanje stvoriti kiborg bube. Oni kontroliraju signale koji im se šalju tako da bića ubrzavaju, usporavaju, idu dužim ili kraćim koracima, pa čak i mijenjaju svoj hod prema naredbama.

Tu su i kiborg skakavci koji nose ruksak i njuškaju bombe razvijeni na Sveučilištu Washington u Missouriju, prethodno opisano za Digital Trends kao "most između neuroznanosti i inženjerstva". Taj je rad nedavno dobio sredstva od Ureda za pomorska istraživanja.

Mark Stone/Sveučilište Washington

Teško je ne pomisliti da bi vojske moljaca koje ispuštaju špijunske senzore mogle imati potencijalnu vojnu primjenu. Teško je zamisliti tajniju platformu za postavljanje nadzornih senzora od nekoliko bezopasnih moljaca koji tiho lepršaju nebom. Trenutno, međutim, zvuči kao da su aplikacije malo više ukorijenjene u fundamentalnim istraživanjima.

Iako je još rano za projekt, briljantnost središnje ideje je u tome što se može prilagoditi prema njoj zahtjevi — i razvoj potrebne senzorske tehnologije za bilježenje bilo koje informacije koju tražite za.

Kako će se koristiti?

Istraživači na projektu vjeruju da bi korištenjem njihove neobične tehnike bilo moguće učinkovito bombardirati velika područja sa sićušnim senzorima za praćenje podataka kao što su uvjeti u velikom površina šume. Senzorski uređaji mogu prenositi podatke na udaljenosti do 1 kilometra (0,6 milja) i troše toliko malo energije da imaju potencijal da rade godinama na jednoj bateriji.

Ispuštanje senzora iz živih moljaca

"Istraživanje okoliša kao što je možda otkrivanje širenja šumskih požara ili praćenje emisija na velikom području potencijalne su primjene," Maruchi Kim, još jedan doktorand koji je radio na projektu, rekao je za Digital Trends. „Pametne farme također bi mogle imati koristi od mogućnosti brzog postavljanja stvari na veliko područje, kao i u prostorima kao što su industrijska postrojenja gdje možda imate teško dostupna mjesta gdje trebate staviti a senzor. Drugo potencijalno područje je proučavanje malih životinja ili invazivnih vrsta; možete ovo pričvrstiti na nešto poput male ptice ili kukca i upotrijebiti ugrađeni temperaturni senzor da ga otpustite kada dođe do gnijezda, što je vjerojatno naznačeno porastom temperature.”

Kim je rekao da istraživači trenutno rade s Ministarstvom poljoprivrede države Washington kako bi pomogli u praćenju invazivnog azijskog divovskog stršljena. "Trenutno samo koristimo bežični senzorski dio s ciljem praćenja živog stršljena natrag do kolonije", rekao je. "Ali u budućnosti bismo mogli dodati mehanizam za otpuštanje i ispustiti uređaj nakon što dosegne gnijezdo."

Rad koji opisuje rad, pod naslovom "Airdropping senzorske mreže iz dronova i insekata", bio je nedavno predstavljen na konferenciji MobiCom 2020.

Preporuke urednika

  • Nisu potrebne krave: mlijeko uzgojeno u laboratoriju ovog startupa identično je pravom

Nadogradite svoj životni stilDigitalni trendovi pomažu čitateljima da prate brzi svijet tehnologije sa svim najnovijim vijestima, zabavnim recenzijama proizvoda, pronicljivim uvodnicima i jedinstvenim brzim pregledima.