Naukowcy chcą pokryć Ziemię czujnikami Jak? Ćmy

Naukowcy chcą zbadać każdy centymetr kwadratowy planety Ziemia. Jednak nie każdy centymetr kwadratowy planety Ziemia jest łatwy do zbadania. Do niektórych obszarów trudno jest dotrzeć ludziom w celu ich monitorowania. Jaka jest odpowiedź? Według badaczy z Uniwersytetu Waszyngtońskiego rozwiązanie patrzy nam prosto w oczy: dlaczego nie używaj owadów latających, takich jak ćmy, do umieszczania czujników w miejscach, które zwykle byłyby trudne do umieszczenia zasięg?

OK, „umieszczenie” czujników może nie być całkowicie dokładne. Zamiast tego pomysł polega na wykorzystaniu owadów jako latającej platformy do przenoszenia małych, lekkich czujników, ważących mniej niż jedną setną uncji. Ten czujnik przenoszony przez owady można przymocować za pomocą małej szpilki magnetycznej otoczonej cienką cewką z drutu. Kiedy owad znajdzie się we właściwym miejscu, badacze zdalnie uruchamiają cewkę, która wytwarza pole magnetyczne poprzez wytwarzanie przepływającego przez nią prądu. Powoduje to wyskoczenie trzpienia magnetycznego z miejsca, a czujnik może bezpiecznie zanurzyć się z wysokości do 72 stóp bez złamania. Jest to odpowiednik a

„Upuszczanie rzeczy z powietrza to świetny sposób na umieszczenie ich w trudno dostępnych miejscach” Vikrama Iyera, doktorantka inżynierii elektrycznej i komputerowej na Uniwersytecie Waszyngtońskim, powiedziała Digital Trends. „To strategia, którą ludzie stosują w sytuacjach katastrof, aby dostarczać żywność i środki medyczne i zwykle wykorzystuje się do tego duże samoloty lub helikoptery. To dało nam do myślenia: czy możemy zastosować ten sam pomysł w przypadku znacznie mniejszych dronów, a nawet żywych owadów, aby uwolnić czujniki na dużym obszarze?”

W większości przypadków zrzucenie kawałka zaawansowanego technologicznie sprzętu odpowiadającego sześciu pięterom to zła wiadomość. Ale dzięki temu, że ich czujniki ważą mniej więcej tyle samo, co wykałaczka, nawet bez spadochronu są na tyle lekkie, że nie ulegną uszkodzeniu podczas upadku. Iyer porównał to do mrówki, która przeżyła upadek ze szczytu Empire State Building.

Po umieszczeniu na ziemi czujniki można następnie wykorzystać do rejestrowania takich informacji, jak temperatura lub wilgotność (a w przyszłości może i więcej).

Owady: platforma przyszłości

Być może zaskakujące jest to, że Uniwersytet Waszyngtoński nie jest jedynym miejscem zainteresowanym ponownym wykorzystaniem błędów do zastosowań zaawansowanych technologii. Wręcz przeciwnie, w rzeczywistości. Agencja Zaawansowanych Projektów Badawczych Obrony (DARPA) tak latające chrząszcze nosorożce wokół jak miniaturowe helikoptery RC. Inne laboratoria badawcze rozszerzyły zakres koncepcja zdalnie sterowanych owadów do tworzenia chrząszczy cyborgów. Kontrolują przekazywane im sygnały, dzięki czemu stworzenia przyspieszają, zwalniają, stawiają dłuższe lub krótsze kroki, a nawet zmieniają chód zgodnie z poleceniami.

Są też noszące plecaki i węszące bomby cyborgi-koniki polne, opracowane na Uniwersytecie Waszyngtońskim w Missouri. opisane wcześniej w Digital Trends jako „pomost pomiędzy neuronauką a inżynierią”. Prace te otrzymały ostatnio dofinansowanie z Biura Badań Marynarki Wojennej.

Trudno nie pomyśleć, że armie ciem zrzucających czujniki szpiegowskie mogą mieć potencjalne zastosowania wojskowe. Trudno sobie wyobrazić bardziej ukrytą platformę dostarczania do wdrażania czujników nadzoru niż kilka nieszkodliwych ćm cicho fruwających po niebie. Obecnie jednak wygląda na to, że aplikacje są nieco bardziej zakorzenione w badaniach podstawowych.

Chociaż projekt jest dopiero na początku, genialna jego główna idea polega na tym, że można go dostosować do własnych potrzeb wymagań — oraz rozwój niezbędnej technologii wykrywania umożliwiającej rejestrowanie wszelkich informacji, których szukasz Do.

Jak będzie używany?

Naukowcy biorący udział w projekcie uważają, że byłoby to możliwe przy zastosowaniu ich niezwykłej techniki skutecznie bombardować duże obszary za pomocą maleńkich czujników do monitorowania danych, takich jak warunki w dużym pomieszczeniu obszar lasu. Urządzenia czujnikowe mogą przesyłać dane na odległość do 1 kilometra (0,6 mili) i zużywają tak mało energii, że mogą działać przez lata na jednej baterii.

„Badania środowiskowe, takie jak wykrywanie rozprzestrzeniania się pożarów lasów lub monitorowanie emisji na dużym obszarze, są potencjalnymi zastosowaniami.” Maruchi Kim– powiedziała Digital Trends kolejna doktorantka, która pracowała nad projektem. „Inteligentne gospodarstwa rolne mogłyby również zyskać na możliwości szybkiego wdrażania rozwiązań na dużym obszarze w pomieszczeniach takich jak zakłady przemysłowe, w których mogą znajdować się trudno dostępne miejsca, w których należy umieścić np czujnik. Innym potencjalnym obszarem są badania małych zwierząt lub gatunków inwazyjnych; możesz przyczepić go do czegoś na przykład małego ptaka lub owada i użyć pokładowego czujnika temperatury, aby go zwolnić, gdy dotrze do gniazda, co prawdopodobnie będzie sygnalizowane wzrostem temperatury”.

Kim powiedział, że badacze współpracują obecnie z Departamentem Rolnictwa stanu Waszyngton, aby pomóc w wyśledzeniu inwazyjnego szerszenia azjatyckiego. „W tej chwili używamy jedynie czujnika bezprzewodowego, aby śledzić żywego szerszenia z powrotem do kolonii” – powiedział. „Ale w przyszłości moglibyśmy dodać mechanizm zwalniający i upuszczać urządzenie, gdy dotrze do gniazda”.

Artykuł opisujący tę pracę, zatytułowany „Zrzucanie sieci czujników z dronów i owadów”, ukazał się niedawno zaprezentowany na konferencji MobiCom 2020.

Zalecenia redaktorów

• Nie są potrzebne żadne krowy: mleko wyhodowane w laboratorium tego startupu jest identyczne z prawdziwym

Ulepsz swój styl życiaDigital Trends pomaga czytelnikom śledzić szybko rozwijający się świat technologii dzięki najnowszym wiadomościom, zabawnym recenzjom produktów, wnikliwym artykułom redakcyjnym i jedynym w swoim rodzaju zajawkom.