A tudósok érzékelőkkel akarják lefedni a Földet. Hogyan? Molyok

A kutatók a Föld bolygó minden négyzetcentiméterét szeretnék tanulmányozni. De a Föld bolygón nem minden négyzetcentimétert könnyű tanulmányozni. Egyes területekre az ember számára kihívást jelent a megfigyelés. Mi a válasz? A Washingtoni Egyetem kutatói szerint a megoldás egyenesen az arcunkba néz: miért ne használjon repülő rovarokat, például lepkéket, hogy érzékelőket helyezzen el olyan helyeken, amelyeket általában nehéz lenne elérni?

Tartalom

  • Rovarok: A jövő platformja
  • Hogyan fogják használni?

OK, előfordulhat, hogy az érzékelők „elhelyezése” nem teljesen pontos. Ehelyett az ötlet az, hogy rovarokat használjunk repülő platformként apró, könnyű érzékelők szállítására, amelyek súlya kevesebb, mint egy század uncia. Ezt a rovarok által hordozott érzékelőt egy vékony dróttekerccsel körülvett kis mágneses tűvel rögzítheti a helyére. Amikor a rovar a megfelelő helyen van, a kutatók távolról elindítják a tekercset, hogy mágneses mezőt hozzon létre azáltal, hogy áramot hoz létre rajta. Emiatt a mágneses tű kiugrik a helyéről, és az érzékelő biztonságosan lezuhan akár 72 láb magasságból is anélkül, hogy eltörne. Ez megfelelője a

drón szállítás vagy a katonai ellátás csökkenése – de tudod, nagyon kis élő bogarak.

A Washingtoni Egyetem kutatói egy 98 milligrammos érzékelőrendszert hoztak létre – amely körülbelül egytizede egy zselébab tömegének –, amely képes meglovagolni egy lepke hátán. Itt egy Manduca sexta lepke látható, a hátán található érzékelővel.Mark Stone/Washingtoni Egyetem

„A dolgok levegőből való leejtése nagyszerű módja annak, hogy nehezen elérhető helyekre vigyük a dolgokat” Vikram Iyer, a Washingtoni Egyetem elektromos és számítástechnikai mérnöki doktorandusza mondta a Digital Trendsnek. „Ez egy olyan stratégia, amelyet az emberek katasztrófa-forgatókönyvek esetén alkalmaznak élelmiszerek és egészségügyi felszerelések szállítására, és általában nagy repülőgépekkel vagy helikopterekkel teszik. Ez arra késztetett bennünket, hogy elgondolkodjunk, felhasználhatjuk-e ugyanezt az ötletet sokkal kisebb drónoknál, vagy akár élő rovaroknál is, hogy érzékelőket szabadítsanak fel nagy területen?”

Ajánlott videók

A legtöbb esetben egy hat emeletnek megfelelő high-tech berendezés ledobása rossz hír. Ám azáltal, hogy érzékelőik körülbelül akkora súlyúak, mint egy fogpiszkálóé, még ejtőernyő nélkül is elég könnyűek ahhoz, hogy ősszel ne sérüljenek meg. Iyer ahhoz hasonlította, hogy egy hangya hogyan tud túlélni az Empire State Building tetejéről való lezuhanást.

Miután a földre kerültek, az érzékelők felhasználhatók olyan információk rögzítésére, mint a hőmérséklet vagy a páratartalom (és a jövőben talán még több).

Rovarok: A jövő platformja

Talán meglepő, hogy nem a Washingtoni Egyetem az egyetlen hely, amely érdeklődik a hibák high-tech felhasználásra történő újrahasznosításában. Sőt, messze nem. A Védelmi Fejlett Kutatási Projektek Ügynöksége (DARPA) rendelkezik repült orrszarvú bogarak körül, mint a miniatűr RC-helikopterek. Más kutatólaboratóriumok bővítették a a távirányító rovarok fogalma kiborgbogarak létrehozására. Úgy irányítják a feléjük továbbított jeleket, hogy a lények felgyorsuljanak, lelassuljanak, hosszabb-rövidebb lépéseket tegyenek, sőt a járásukat a parancsoknak megfelelően változtatják.

Aztán ott vannak a hátizsákot viselő, bombát szagló kiborg szöcskék, amelyeket a Missouri állambeli Washington Egyetemen fejlesztettek ki, korábban a Digital Trends számára leírtak szerint mint „híd az idegtudomány és a mérnöki tudományok között”. Ez a munka legutóbb a Tengerészeti Kutatási Hivataltól kapott támogatást.

Mark Stone/Washingtoni Egyetem

Nehéz nem gondolni arra, hogy a kém-érzékelőket leejtő lepkék seregei potenciális katonai alkalmazásokkal rendelkezhetnek. Nehéz elképzelni egy rejtettebb szállítási platformot a megfigyelő érzékelők telepítéséhez, mint néhány ártalmatlan lepke, amely csendesen röpköd az égen. Jelenleg azonban úgy tűnik, hogy az alkalmazások egy kicsit jobban gyökereznek az alapkutatásban.

Bár a projekt kezdeti napjai, a központi ötlet ragyogása az, hogy testreszabható követelményeknek – és a keresett információ rögzítéséhez szükséges érzékelő technológia kifejlesztése számára.

Hogyan fogják használni?

A projekt kutatói úgy vélik, hogy szokatlan technikájuk használatával ez lehetséges lenne hatékonyan szőnyegbombázzon nagy területeket apró szenzorokkal az adatok, például a körülmények nagy kiterjedésű monitorozására erdő területe. Az érzékelő eszközök akár 1 kilométeres távolságban is képesek továbbítani az adatokat, és olyan kevés energiát fogyasztanak, hogy akár évekig is működhetnek egyetlen akkumulátorral.

Érzékelők leejtése élő lepkékről

„A környezetvédelmi kutatások, például az erdőtüzek terjedésének észlelése vagy a kibocsátások nagy területen történő nyomon követése potenciális alkalmazási területek” Maruchi Kim, egy másik doktorandusz, aki a projekten dolgozott, mondta a Digital Trendsnek. „Az intelligens gazdaságok is profitálhatnak abból, ha gyorsan telepíthetnek dolgokat nagy területen olyan helyeken, mint az ipari üzemek, ahol esetleg vannak nehezen elérhető helyek, ahol a érzékelő. Egy másik lehetséges terület a kisméretű állatok vagy az invazív fajok tanulmányozása; Ezt felerősítheti valamire, például egy kis madárra vagy rovarra, és a fedélzeti hőmérséklet-érzékelő segítségével elengedheti, amikor egy fészekbe kerül, amit valószínűleg egy hőmérsékleti kiugrás jelez."

Kim elmondta, hogy a kutatók jelenleg a Washingtoni Állami Mezőgazdasági Minisztériummal dolgoznak az invazív ázsiai óriás darázs nyomon követésében. „Jelenleg csak a vezeték nélküli szenzorrészt használjuk azzal a céllal, hogy egy élő darázst visszakísérjünk egy kolóniára” – mondta. „De a jövőben hozzáadhatjuk a kioldó mechanizmust, és ledobhatjuk az eszközt, ha az elér egy fészket.”

A munkát leíró tanulmány „Airdropping sensor networks from drone and insects” címet viseli. a közelmúltban a MobiCom 2020 konferencián mutatták be.

Szerkesztői ajánlások

  • Nincs szükség tehénre: ennek az induló vállalkozásnak a laboratóriumban termesztett teje megegyezik a valódi tejével

Frissítse életmódjátA Digital Trends segítségével az olvasók nyomon követhetik a technológia rohanó világát a legfrissebb hírekkel, szórakoztató termékismertetőkkel, éleslátó szerkesztőségekkel és egyedülálló betekintésekkel.