科学者たちはセンサーで地球を覆いたいと考えています。 どうやって? 蛾

研究者たちは地球のあらゆる平方インチを研究したいと考えています。 しかし、地球という惑星のすべての平方インチを研究するのは簡単ではありません。 一部のエリアでは、人間が監視するために立ち入るのが困難です。 答えは何ですか? ワシントン大学の研究者らによると、その解決策は私たちを目の前に突きつけています。 通常は設置が難しい場所にセンサーを設置するために、蛾などの飛行昆虫を使用しないでください。 到着?

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  • 昆虫: 未来のプラットフォーム
  • どのように使用されるのでしょうか?

OK、センサーの「配置」は完全に正確ではない可能性があります。 その代わりに、重量が 100 分の 1 オンス未満の小型軽量センサーを運ぶための飛行プラットフォームとして昆虫を使用するというアイデアがあります。 この昆虫媒介センサーは、細いワイヤーのコイルで囲まれた小さな磁気ピンを使用して所定の位置に固定できます。 昆虫が適切な場所にいるとき、研究者はコイルに流れる電流を発生させて磁場を生成するコイルを遠隔操作します。 これにより、磁気ピンが所定の位置から飛び出すため、センサーは最大 72 フィートの高さから落下しても壊れることはありません。 それは、 ドローン配送 または軍需品の減少 — しかし、ご存知のとおり、本当に小さな生きた虫がいるのです。

ワシントン大学の研究者らは、蛾の背中に乗ることができる、ジェリービーンの約10分の1の重さである98ミリグラムのセンサーシステムを開発した。 ここに示されているのは、背中にセンサーを備えた Manduca sexta の蛾です。マーク・ストーン/ワシントン大学

「空中から物を落とすのは、手の届きにくい場所に物を運ぶのに最適な方法です。」 ヴィクラム・アイヤーワシントン大学の電気工学およびコンピュータ工学の博士課程の学生がデジタルトレンドに語った。 「これは災害時に食料や医薬品を届けるために人々が使う戦略で、通常は大型飛行機やヘリコプターを使って行われます。 そこで私たちは、これと同じアイデアをはるかに小型のドローンや、さらには生きた昆虫でも利用して、広いエリアにセンサーを放出できないだろうかと考え始めました。」

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ほとんどの場合、6 階相当のハイテク機器が落下するのは悪いニュースです。 しかし、センサーの重さを爪楊枝とほぼ同じにすることで、パラシュートがなくても落下時に損傷しない程度に軽くなりました。 アイヤー氏は、アリがエンパイア・ステート・ビルディングの屋上から落ちても生き延びられる様子に例えた。

地上に設置されたセンサーは、温度や湿度などの情報 (将来的にはさらに多くの情報) を記録するために使用できます。

昆虫: 未来のプラットフォーム

おそらく驚くべきことに、バグをハイテク用途に再利用することに興味を持っているのはワシントン大学だけではありません。 実際のところ、それとは程遠いです。 国防高等研究計画局 (DARPA) は、 飛んできたカブトムシ ミニチュアラジコンヘリコプターのように動き回ります。 他の研究機関は、 昆虫を遠隔操作するという概念 サイボーグビートルを作成します。 彼らは、生物がコマンドに従って加速したり減速したり、歩幅を長くしたり短くしたり、さらには歩き方を変えたりするように、送信される信号を制御します。

次に、ミズーリ州のワシントン大学で開発された、バックパックを背負って爆弾を探知するサイボーグバッタがいます。 以前に Digital Trends で説明した 「神経科学と工学の架け橋」として。 この研究はつい最近、海軍研究局から資金提供を受けました。

マーク・ストーン/ワシントン大学

スパイセンサーを投下する蛾の軍団が潜在的に軍事利用できる可能性があると考えずにはいられません。 空を静かに飛び回る数匹の無害な蛾よりも、監視センサーを配備するためのよりステルスな配送プラットフォームを想像するのは困難です。 しかし現時点では、アプリケーションは基礎研究にもう少し根ざしているように思えます。

このプロジェクトはまだ初期段階にありますが、中心となるアイデアの優れた点は、次の要件に応じてカスタマイズできることです。 要件 — そして、探している情報を記録するために必要なセンシング技術の開発 のために。

どのように使用されるのでしょうか?

このプロジェクトの研究者らは、その珍しい技術を使用すれば、次のことが可能になると信じています。 大規模な環境の状態などのデータを監視するための小型センサーを使用して、広いエリアを効果的に絨毯爆撃します。 森林地帯。 センシング デバイスは、最大 1 キロメートル (0.6 マイル) の範囲でデータを送信でき、消費電力が非常に少ないため、単一のバッテリーで数年間動作する可能性があります。

生きた蛾からセンサーを落とす

「おそらく森林火災の広がりの検出や、広範囲にわたる排出量の監視などの環境研究に応用できる可能性があります。」 マルチ・キム、このプロジェクトに取り組んだ別の博士課程の学生はデジタルトレンドに語った。 「スマート ファームは、広範囲にわたって物事を迅速に展開できることからも恩恵を受ける可能性があります。 工場のような、手の届きにくい場所に設置する必要があるスペース。 センサー。 もう 1 つの潜在的な分野は、小動物や外来種の研究です。 これを小鳥や昆虫などに取り付けて、巣に到達したときに、おそらく温度の急上昇によって示される、搭載された温度センサーを使用して放出することができます。」

キム氏は、研究者らは現在ワシントン州農務省と協力して、外来種のオオスズメバチの追跡を支援していると述べた。 「現時点では、生きたスズメバチを追跡してコロニーに戻るという目的でワイヤレスセンサー部分を使用しているだけです」と彼は述べた。 「しかし将来的には、解放機構を追加して、巣に到達したら装置を落とすことができるようになるかもしれません。」

この研究について説明した論文は、「ドローンと昆虫からのセンサー ネットワークのエアドロップ」と題されています。 MobiCom 2020 カンファレンスで最近発表されました.

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