Исследовательская группа из Университета Коннектикута (UConn) создала устройство для управления движением живых насекомых. При установке на таракана или другого соответствующего животного, оно превращает животное в биологического мягкого робота .
Контроллер, разработанный UConn, в настоящее время тестируется на шипящих тараканах на Мадагаскаре. В один прекрасный день насекомые-киборги могут быть задействованы в поисково-спасательных операциях, военных миссиях и других целях.
Прямо сейчас технология довольно ограничена. Перед ним стоят две основные проблемы: создание достаточно небольшой роботизированной системы и интеграция этого электронного оборудования с биологической нервной тканью, которая контролирует движение насекомого.
Крошечный нейро-контроллер превращает тараканов в «мягких роботов»
Исследователи UConn преуспели в обоих случаях. Микросхема их нейро-контроллера достаточно мала, чтобы поместиться внутри электронного модуля, который насекомое носит на своей спине.
Провода соединяют устройство с антеннами насекомого. Они стимулируют доли усиков насекомого, нанося слабые удары током нервной ткани.
Если правая антенна стимулируется электрическим зарядом, таракан движется влево. И наоборот, отправка заряда на левую антенну заставляет насекомое повернуть направо.
Нейро-контроллер, разработанный UConn, довольно уникален среди своих коллег. Он использует четырехканальную микросхему, чтобы применить широкую степень стимуляции для долей антенн.
Он также предоставляет подробную информацию о реакции стимулированных нервов и мышц насекомого. Пользователю будет легче следить за движением. Им также будет легче контролировать робота-насекомого.
Bluetooth-совместимый робот-насекомое
«Использование насекомых в качестве платформ для маленьких роботов имеет невероятное количество полезных приложений от поиска и спасания до национальной обороны», — объяснил Абишек Датта, руководитель исследовательской группы UConn. «Мы считаем, что наша микросхема обеспечивает более сложную и надежную систему управления, которая приближает нас на один шаг к реальному внедрению этой технологии».
Вышеупомянутая микросхема оснащена 9-осевым инерционным измерительным блоком. Этот датчик собирает данные, касающиеся линейного и вращательного ускорения насекомого, направления его движения и температуры вокруг него.
Устройство использует антенну Bluetooth для отправки этих соответствующих данных на контроллеры. Беспроводной сигнал достаточно сильный, чтобы его мог принять мобильный телефон.
Эти передаваемые данные позволяют контролерам определять траекторию движения насекомого. Они могут изменять силу электрического заряда, посылать исправленные импульсы насекомому и перенаправлять его в другое направление. (В связи с этим: когда ученые приблизятся к борьбе с раком с помощью наноботов, вы бы приняли программируемые роботы в крови? )
Таракан-робот развивает устойчивость к постоянному воздействию электрических импульсов
Исследовательская группа Dutta провела новый контроллер в своем темпе. Они использовали шипящий таракан из Мадагаскара, разновидность крупной плотвы, которая является популярным выбором для домашнего животного.
В своем эксперименте они сообщили, что стимуляция стала менее эффективной, если она повторилась вскоре после первого импульса. Например, они приложили электрический импульс к правому лепестку антенны, чтобы заставить плотву немедленно повернуть налево. Когда они во второй раз толкнули одну и ту же долю, насекомое все же повернулось, но не так резко, как раньше.