Onderzoekers willen elke vierkante centimeter van planeet Aarde bestuderen. Maar niet elke vierkante centimeter van de planeet Aarde is gemakkelijk te bestuderen. Sommige gebieden zijn voor mensen lastig te bereiken om te monitoren. Wat is het antwoord? Volgens onderzoekers van de Universiteit van Washington staart de oplossing ons recht in het gezicht: waarom gebruik geen vliegende insecten, zoals motten, om sensoren te plaatsen op locaties die normaal gesproken moeilijk te bereiken zijn bereik?
Inhoud
- Insecten: het platform van de toekomst
- Hoe zal het worden gebruikt?
Oké, het ‘plaatsen’ van sensoren is mogelijk niet helemaal nauwkeurig. Het idee is daarentegen om insecten te gebruiken als vliegplatform voor het vervoeren van kleine, lichtgewicht sensoren die minder dan een honderdste van een ons wegen. Deze door insecten overgebrachte sensor kan op zijn plaats worden vastgemaakt met behulp van een kleine magnetische pin, omgeven door een dunne draadspiraal. Wanneer het insect zich op de juiste locatie bevindt, activeren de onderzoekers op afstand de spoel om een magnetisch veld te creëren door een stroom op te wekken die er doorheen loopt. Dit zorgt ervoor dat de magnetische pin uit zijn plaats springt en dat de sensor veilig van een hoogte van maximaal 22 meter naar beneden stort zonder te breken. Het is het equivalent van a
bezorging met drones of een daling van het militaire aanbod – maar, weet je, met hele kleine levende insecten.
“Dingen uit de lucht laten vallen is een geweldige manier om dingen op moeilijk bereikbare plaatsen te krijgen,” Vikram Iyer, een promovendus in elektrische en computertechniek aan de Universiteit van Washington, aan Digital Trends. “Dit is een strategie die mensen in rampscenario’s gebruiken om voedsel en medische benodigdheden te leveren, en wordt meestal gedaan met grote vliegtuigen of helikopters. Dat zette ons aan het denken: kunnen we hetzelfde idee gebruiken met veel kleinere drones, of zelfs levende insecten, om sensoren over een groot gebied vrij te geven?”
Aanbevolen video's
Voor het grootste deel is het laten vallen van een hightech-apparaat ter waarde van zes verdiepingen slecht nieuws. Maar doordat hun sensoren ongeveer hetzelfde wegen als een tandenstoker, zijn ze zelfs zonder parachute licht genoeg om bij een val niet beschadigd te raken. Iyer vergeleek het met hoe een mier een val van de top van het Empire State Building kon overleven.
Eenmaal op de grond kunnen de sensoren worden gebruikt om informatie vast te leggen zoals temperatuur of vochtigheid (en in de toekomst misschien meer).
Insecten: het platform van de toekomst
Misschien verrassend genoeg is de Universiteit van Washington niet de enige plaats die geïnteresseerd is in het hergebruiken van bugs voor hightechgebruik. Verre van zelfs. Dat heeft het Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) gedaan gevlogen neushoornkevers rond als miniatuur RC-helikopters. Andere onderzoekslaboratoria hebben zich uitgebreid op de idee van op afstand bestuurbare insecten om cyborgkevers te creëren. Ze controleren de signalen die naar hen worden verzonden, zodat de wezens versnellen, vertragen, langere of kortere stappen maken en zelfs hun gang veranderen op basis van commando's.
Dan zijn er de cyborg-sprinkhanen die een rugzak dragen en bommen snuiven, ontwikkeld aan de Washington University in Missouri. eerder beschreven aan Digital Trends als een ‘brug tussen neurowetenschappen en techniek’. Dat werk heeft onlangs financiering ontvangen van het Office of Naval Research.
Het is moeilijk om niet te denken dat legers motten die spionagesensoren laten vallen potentiële militaire toepassingen zouden kunnen hebben. Het is moeilijk om je een heimelijker leveringsplatform voor te stellen voor het inzetten van bewakingssensoren dan een paar onschadelijke motten die stilletjes door de lucht fladderen. Op dit moment lijkt het echter alsof de toepassingen wat meer geworteld zijn in fundamenteel onderzoek.
Hoewel het project nog in de kinderschoenen staat, is het briljante van het centrale idee dat het kan worden aangepast aan de wensen van de klant vereisten – en de ontwikkeling van de noodzakelijke sensortechnologie om de informatie die u zoekt vast te leggen voor.
Hoe zal het worden gebruikt?
De onderzoekers van het project geloven dat dit met behulp van hun ongebruikelijke techniek mogelijk zou zijn In feite bombardeert tapijt grote gebieden met kleine sensoren voor het monitoren van gegevens, zoals de omstandigheden in een grote ruimte gebied van bos. De sensorapparaten kunnen gegevens verzenden op een afstand van maximaal 1 kilometer (0,6 mijl) en verbruiken zo weinig stroom dat ze het potentieel hebben om jarenlang op één enkele batterij te werken.
Sensoren laten vallen van levende motten
“Milieuonderzoek, zoals het detecteren van de verspreiding van bosbranden of het monitoren van emissies over een groot gebied, zijn potentiële toepassingen,” Maruchi Kim, een andere promovendus die aan het project werkte, vertelde Digital Trends. “Slimme boerderijen zouden er ook baat bij kunnen hebben als ze dingen snel over een groot gebied kunnen inzetten in ruimtes zoals industriële fabrieken waar u mogelijk moeilijk bereikbare plaatsen heeft waar u een sensor. Een ander potentieel gebied is het bestuderen van kleine dieren of invasieve soorten; je zou dit aan bijvoorbeeld een kleine vogel of insect kunnen bevestigen en de ingebouwde temperatuursensor kunnen gebruiken om het los te laten wanneer het bij een nest komt, wat waarschijnlijk wordt aangegeven door een temperatuurpiek.
Kim zei dat de onderzoekers momenteel samenwerken met het Washington State Department of Agriculture om de invasieve Aziatische reuzenhorzel te helpen opsporen. “Op dit moment gebruiken we alleen het draadloze sensorgedeelte met als doel een levende horzel terug naar een kolonie te volgen,” zei hij. “Maar in de toekomst zouden we het ontgrendelingsmechanisme kunnen toevoegen en het apparaat kunnen laten vallen zodra het een nest bereikt.”
Er verscheen een artikel waarin het werk werd beschreven, getiteld ‘Airdropping sensor networks from drones andinsecten’ onlangs gepresenteerd op de MobiCom 2020-conferentie.
Aanbevelingen van de redactie
- Geen koeien nodig: de in het laboratorium gekweekte melk van deze startup is identiek aan het echte werk
Upgrade uw levensstijlMet Digital Trends kunnen lezers de snelle technische wereld in de gaten houden met het laatste nieuws, leuke productrecensies, inzichtelijke redactionele artikelen en unieke sneak peeks.
