Gli scienziati vogliono ricoprire la Terra di sensori. Come? Falene

I ricercatori vogliono studiare ogni centimetro quadrato del pianeta Terra. Ma non ogni centimetro quadrato del pianeta Terra è facile da studiare. Alcune aree sono difficili da raggiungere per gli esseri umani per il monitoraggio. Qual è la risposta? Secondo gli investigatori dell’Università di Washington la soluzione è davanti agli occhi: perché non utilizzare insetti volanti, come le falene, per posizionare i sensori in luoghi che normalmente sarebbero difficili da raggiungere portata?

OK, il "posizionamento" dei sensori potrebbe non essere del tutto accurato. L’idea, invece, è quella di utilizzare gli insetti come piattaforma volante per trasportare sensori minuscoli e leggeri, del peso di meno di un centesimo di oncia. Questo sensore trasportato dagli insetti può essere fissato in posizione utilizzando un piccolo perno magnetico, circondato da una sottile bobina di filo. Quando l’insetto si trova nella posizione giusta, i ricercatori attivano a distanza la bobina per creare un campo magnetico generando una corrente che la attraversa. Ciò fa sì che il perno magnetico fuoriesca e il sensore precipiti in sicurezza da un'altezza fino a 72 piedi senza rompersi. È l’equivalente di a

"Lasciare cadere le cose dall'alto è un ottimo modo per portare le cose in posti difficili da raggiungere," Vikram Iyer, uno studente di dottorato in ingegneria elettrica e informatica presso l'Università di Washington, ha dichiarato a Digital Trends. “Questa è una strategia che le persone usano in scenari di catastrofe per consegnare cibo e forniture mediche, e di solito viene eseguita con grandi aerei o elicotteri. Questo ci ha fatto pensare: possiamo usare la stessa idea con droni molto più piccoli, o anche con insetti vivi, per rilasciare sensori su una vasta area?”

Nella maggior parte dei casi, far cadere un pezzo di attrezzatura ad alta tecnologia per l'equivalente di sei piani è una brutta notizia. Ma poiché i loro sensori pesano all’incirca quanto uno stuzzicadenti, anche senza paracadute sono abbastanza leggeri da non danneggiarsi in caduta. Iyer lo paragonò al modo in cui una formica potrebbe sopravvivere a una caduta dalla cima dell'Empire State Building.

Una volta a terra, i sensori potranno poi essere utilizzati per registrare informazioni quali temperatura o umidità (e, in futuro, forse anche di più).

Insetti: la piattaforma del futuro

Forse sorprendentemente, l’Università di Washington non è l’unico luogo interessato a riutilizzare i bug per usi high-tech. Lungi da ciò, in effetti. La Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) ha scarabei rinoceronte volati in giro come elicotteri RC in miniatura. Altri laboratori di ricerca hanno ampliato il concetto di controllo a distanza degli insetti per creare scarabei cyborg. Controllano i segnali trasmessi loro in modo che le creature accelerino, rallentino, facciano passi più o meno lunghi e persino cambino andatura secondo i comandi.

Poi ci sono le cavallette cyborg che indossano lo zaino e annusano bombe sviluppate alla Washington University nel Missouri, precedentemente descritto in Digital Trends come “ponte tra neuroscienze e ingegneria”. Quel lavoro ha recentemente ricevuto finanziamenti dall'Ufficio di ricerca navale.

È difficile non pensare che eserciti di falene spia che lanciano sensori possano avere potenziali applicazioni militari. È difficile immaginare una piattaforma di consegna più furtiva per l’implementazione di sensori di sorveglianza rispetto ad alcune innocue falene che svolazzano silenziosamente nel cielo. Al momento, però, sembra che le applicazioni siano un po’ più radicate nella ricerca fondamentale.

Anche se il progetto è agli inizi, l’idea geniale è che potrebbe essere personalizzato in base alle esigenze requisiti - e lo sviluppo della tecnologia di rilevamento necessaria per registrare qualunque informazione tu stia cercando per.

Come sarà utilizzata?

I ricercatori del progetto ritengono che, utilizzando la loro tecnica insolita, sarebbe possibile bombarda efficacemente vaste aree con minuscoli sensori per monitorare dati come le condizioni in un ambiente vasto zona di foresta. I dispositivi di rilevamento possono trasmettere dati a distanze fino a 1 chilometro (0,6 miglia) e consumano così poca energia che hanno il potenziale per funzionare per anni con una singola batteria.

“La ricerca ambientale, come forse il rilevamento della diffusione degli incendi boschivi o il monitoraggio delle emissioni su una vasta area, sono potenziali applicazioni”, Maruchi Kim, ha detto a Digital Trends un altro dottorando che ha lavorato al progetto. “Le fattorie intelligenti potrebbero anche trarre vantaggio dalla possibilità di distribuire rapidamente le cose su una vasta area in spazi come gli impianti industriali dove potresti avere luoghi difficili da raggiungere in cui devi mettere un sensore. Un'altra potenziale area è lo studio dei piccoli animali o delle specie invasive; potresti attaccarlo a qualcosa come un uccellino o un insetto e utilizzare il sensore di temperatura di bordo per rilasciarlo quando arriva a un nido, probabilmente indicato da un picco di temperatura.

Kim ha detto che i ricercatori stanno attualmente lavorando con il Dipartimento dell’Agricoltura dello Stato di Washington per aiutare a rintracciare l’invasivo calabrone gigante asiatico. "Al momento, stiamo utilizzando solo la parte del sensore wireless con l'obiettivo di seguire un calabrone vivo fino alla colonia", ha detto. “Ma in futuro potremmo aggiungere il meccanismo di rilascio e rilasciare il dispositivo una volta raggiunto un nido”.

Un articolo che descrive il lavoro, intitolato “Reti di sensori di lancio di droni e insetti”, è stato pubblicato recentemente presentato alla conferenza MobiCom 2020.

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