Forskere ønsker å dekke jorden med sensorer. Hvordan? Møll

Forskere ønsker å studere hver kvadratcentimeter av planeten Jorden. Men ikke hver kvadratcentimeter av planeten Jorden er lett å studere. Noen områder er utfordrende for mennesker å komme til for å overvåke. Hva er svaret? Ifølge etterforskere fra University of Washington stirrer løsningen oss rett i ansiktet: Hvorfor ikke bruke flygende insekter, for eksempel møll, til å plassere sensorer på steder som vanligvis vil være vanskelig å å nå?

OK, å "plassere" sensorer er kanskje ikke helt nøyaktig. Ideen er i stedet å bruke insekter som en flygende plattform for å bære bittesmå, lette sensorer, som veier mindre enn en hundredel av en unse. Denne insektbårne sensoren kan festes på plass ved hjelp av en liten magnetisk pinne, omgitt av en tynn trådspole. Når insektet er på rett plassering, fjernutløser forskerne spolen for å skape et magnetfelt ved å generere en strøm som går gjennom den. Dette får den magnetiske pinnen til å sprette ut av plass, og sensoren stuper trygt fra en høyde på opptil 72 fot uten å brekke. Det tilsvarer en

"Å slippe ting fra luften er en fin måte å få ting til vanskelig tilgjengelige steder," Vikram Iyer, en doktorgradsstudent i elektro- og datateknikk ved University of Washington, fortalte Digital Trends. "Dette er en strategi folk bruker i katastrofescenarier for å levere mat og medisinske forsyninger, og gjøres vanligvis med store fly eller helikoptre. Det fikk oss til å tenke, kan vi bruke den samme ideen med mye mindre droner, eller til og med levende insekter, for å frigjøre sensorer over et stort område?»

For det meste er det dårlige nyheter å slippe et stykke høyteknologisk utstyr tilsvarende seks etasjer. Men ved å få sensorene deres til å veie omtrent det samme som en tannpirker, selv uten fallskjerm er de lette nok til at de ikke blir skadet om høsten. Iyer sammenlignet det med hvordan en maur kunne overleve et fall fra toppen av Empire State Building.

Når de først er på bakken, kan sensorene brukes til å registrere informasjon som temperatur eller fuktighet (og, i fremtiden, kanskje mer).

Insekter: Fremtidens plattform

Kanskje overraskende, University of Washington er ikke det eneste stedet som er interessert i å gjenbruke feil for høyteknologisk bruk. Langt ifra, faktisk. Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) har fløyde nesehornbiller rundt som RC-helikoptre i miniatyr. Andre forskningslaboratorier har utvidet dette forestillingen om fjernkontrollerende insekter å lage cyborgbiller. De kontrollerer signalene som sendes til dem slik at skapningene øker hastigheten, bremser ned, tar lengre eller kortere skritt, og til og med endrer gangarten i henhold til kommandoer.

Så er det ryggsekkbærende, bombesniffende cyborggresshopper utviklet ved Washington University i Missouri, tidligere beskrevet til Digital Trends som en "bro mellom nevrovitenskap og ingeniørvitenskap." Det arbeidet har senest mottatt midler fra Office of Naval Research.

Det er vanskelig å ikke tro at spionsensor-slippende hærer av møll kan ha potensielle militære applikasjoner. Det er vanskelig å forestille seg en mer snikende leveringsplattform for utplassering av overvåkingssensorer enn noen få ufarlige møll som rolig flagrer gjennom himmelen. For øyeblikket høres det imidlertid ut som om applikasjonene er litt mer forankret i grunnleggende forskning.

Selv om det er tidlige dager for prosjektet, er glansen av den sentrale ideen at den kan tilpasses i henhold til krav – og utviklingen av den nødvendige sensorteknologien for å registrere den informasjonen du leter etter til.

Hvordan vil det bli brukt?

Forskerne på prosjektet mener at det ville være mulig å bruke deres uvanlige teknikk effektivt teppebombe store områder med bittesmå sensorer for å overvåke data som forholdene i en stor område av skog. Føleenhetene kan overføre data i områder på opptil 1 kilometer (0,6 miles), og bruker så lite strøm at de har potensial til å kjøre i årevis på ett enkelt batteri.

"Miljøforskning som å oppdage spredning av skogbranner eller overvåke utslipp over et stort område er potensielle bruksområder," Maruchi Kim, fortalte en annen doktorgradsstudent som jobbet med prosjektet til Digital Trends. "Smart farms kan også ha nytte av å raskt kunne distribuere ting over et stort område, så vel som i rom som industrianlegg hvor du kanskje har vanskelig tilgjengelige steder der du trenger å plassere en sensor. Et annet potensielt område er å studere små dyr eller invasive arter; du kan feste dette til noe som en liten fugl eller et insekt og bruke temperatursensoren ombord for å frigjøre den når den kommer til et reir, sannsynligvis indikert med en temperaturøkning.»

Kim sa at forskerne for tiden jobber med Washington State Department of Agriculture for å hjelpe med å spore den invasive asiatiske gigantiske horneten. "For øyeblikket bruker vi bare den trådløse sensordelen med målet om å følge en levende hornet tilbake til en koloni," sa han. "Men i fremtiden kan vi legge til utløsermekanismen og slippe enheten når den når et reir."

En artikkel som beskrev arbeidet, med tittelen "Airdropping sensor networks from drones and insekts," var nylig presentert på MobiCom 2020-konferansen.

Redaktørenes anbefalinger

• Ingen kuer kreves: Denne oppstartens laboratoriedyrkede melk er identisk med ekte vare

Oppgrader livsstilen dinDigitale trender hjelper leserne å følge med på den fartsfylte teknologiverdenen med alle de siste nyhetene, morsomme produktanmeldelser, innsiktsfulle redaksjoner og unike sniktitter.