Биоинженерия насекомых-киборгов

насекомое

Войдёт ли этот рейс в будущие книги по биоинженерии? План полёта: Т0 начало записи (жук летит к оператору с ноутбуком), Т1 (0,6 с) человек подаёт команду влево, насекомое отвечает манёвром, Т2 (1,6) выполнена команда вправо, Т3 (3,1 с) снова команда влево, Т4 (4,2) вправо, Т5 (4,8 с) жук сел на занавесе (фото MEMS 2009 Technical Digest).

Насекомые, управляемые с пульта ДУ, находятся не в одном рассказе и фантастическом кинофильме.

В последних числах Января южноамериканские умельцы выступили в Италии на международной конференции по микроэлектромеханическим совокупностям IEEE MEMS 2009. Представлял работу один из её создателей Хиротака Сато (Hirotaka Sato).

Жуки-носороги (Mecynorrhina torquata), использованные в данном опыте, насчитывали от четыре до восемь см в длину и весили от четыре до 10 граммов.

Мотылёк, прошедший тюнинг в институте Корнелла (иллюстрация MEMS 2009 Technical Digest).

1-ое приближение к такой способности показала на всё той же конференции MEMS 2009 2-ая команда исследователей из института Корнелла (Cornell University). Она перевоплотила мотылька Manduca sexta (табачный бражник) в летающий хим детектор.

В среднем через полсекунды после электростимуляции соответственного нерва жуки подымалиь в атмосферу.

Возможность фуррора при нажатии на ноутбуке кнопки взлёт составила 97% (29 выполненных команд из 30 попыток).

Имплантация электродов производится ещё на стадии куколки, а полный набор оборудования додают уже к взрослой особи.

Причина внедрение электродов слету во взрослого жука с высочайшей возможностью ведет к его погибели в течение малеханького времени. Подобно происходит дело и с попыткой имплантации контактов в личинку.

И только при куколки электроды понемногу зарастают молодой тканью и оказываются без последствий интегрированы в насекомого, причём выходит крепкий механический и электронный контакт.

Мотивированные молекулы, к каким чувствительно это насекомое, вызывали на порядок более сильный отклик, чем нецелевые. А это означает, что, по идее, совместив биоинженерию (те же MEMS) и генетические модификации насекомых, может быть выстроить живы датчики, облетающие местность по данному маршруту и передающие по радио результаты измерений.

Комплекс дистанционного управления жуком (упрощённо): a) жук-киборг, b) ноутбук с подсоединённым через USB радиопередатчиком, c) приёмник, d) антенна, e) стимулирующие левый и правый лобовые электроды, f) летательные мышцы g) контрэлектрод (фото MEMS 2009 Technical Digest).

А это увеличивало вес электроники, что грозило реальным тупиком.

И вот сначала две тыщи девять года объединённая команда 2-ух институтов повеселила продолжением темы: впервой были сделаны летающие насекомые-киборги с радиоуправлением.

Неприметные и ловкие лазутчики, оставляющие сзади хоть какой микроскопичный беспилотник, до сего времени виделись армейским исключительно в сладких снах. Но в случае если имеется заказ, инженеры и учёные обязательно его выполнят.

Небезызвестное научно-исследовательское агентство Пентагона DARPA ещё в две тыщи 6 году открыло тему скрещивания насекомых с микроэлектромеханическими совокупностями Hybrid Insect MEMS. За перевоплощение различных букашек в киборгов взялись слету пару обществ.
Может, лучше обучиться снимать сигнал с их и кодировать его в радиоимпульсах, передавая картину на компьютер?

А тяжёлый аккумулятор для электроники в дальнейшем может уступить место совокупы, извлекающей толику энергии из самого насекомого, благо он замечательно может пополнять её припасы (другими словами питаться).

Кстати, такой подход употребляют и другие группы, трудящиеся в данном направлении (иллюстрация Maharbiz Research Group).

Исследователи считают, что жуки могут сыграть роль универсальных платформ для различных датчиков, также микроскопичных камер. Здесь опять-таки южноамериканские учёные похвалили собственных трудяг-носорогов, отметив, что их предельная грузоподъёмность в три грамма, за вычетом 1,3 грамма на схему управления, свидетельствует возможность смонтировать на пояснице насекомого мотивированную нагрузку весом 1,7 грамма.

Беря во внимание спонсорство DARPA, несложно угадать военное внедрение новейшей разработке. Но сами разработчики жуков-киборгов отмечают, что штатское внедрение также возможно.

Скажем, может быть вообразить поиск пострадавших в завалах.

В две тыщи восемь году несколько под управлением Майкла Махарбица (Michel Maharbiz) показала общественности 1-ые фортуны: сигналы, подаваемые на имплантированные в жуков электроды, заставляли последних затевать или заканчивать махать крыльями (зависимо от полярности напряжения).

Длительная цель проекта и совсем фантастична учёные грезят огромным образом использовать личные способности насекомого. Зачем нужна камера, в случае если у жука имеется глаза?

Ранешние тесты с жуками-киборгами в институте Калифорнии (кадры Maharbiz Research Group).

В первых опытах жуки были закреплены без движений, а сигналы посылались по проводкам.
Позже учёные смогли отвязать собственных подопечных: мелкие схемы управления обучились помещать на самих насекомых. Вместе с этим подачей импульсов на отдельные мышцы, и вприбавок с помощью полосы светодиодов, расположенной перед очами летающего существа, исследователи обучились задавать жуку направление перемещения.

Эти контроллеры и приклеили на поясницы подопытным созданиям.

Управляющее устройство, вид сверху и снизу. Необычные приборчики были собраны из электрических компонент от последовательности узнаваемых промышленных компаний, а именно Texas Instruments (фото MEMS 2009 Technical Digest).

Плата с микросхемой, приёмопередатчик, трудящийся на частоте 2,4 ГГц, дипольные антенны, аккумулятор на 8,5 миллиамперчаса такая оказалась ноша жуков-киборгов. А потянула она всего на 1,33 грамма, что меньше предельной грузоподъёмности жука-носорога, что может взлететь с 3-мя гр на борту. Это, кстати, одна из обстоятельств, по которым для новых опытов избрали данных созданий: не каждый жук подымет даже такой небольшой электрический модуль.

В самом же полёте жуки успешно маневрировали по распоряжениям учёных (производились обыкновенные сигналы на право и на лево).

Причём, как выяснилось, для уверенной корректировки курса не требовалось светить в правый или левый глаз сотворения белоснежными светодиодами (как в прошедшем сезоне), довольно было просто подавать электронные импульсы слету в зрительные участки нервной совокупы.

Им имплантировали 6 электродов в мышцы и мозги, а команды на взлёт, посадку или разворот на данный момент имели возможность подаваться на расстоянии с ноутбука.

Для этого создатели исследования собрали мелкие осуществляющие контроль устройства, которые преобразовывали команды, принимаемые по радиоканалу, в электронные импульсы, подаваемые на электроды.

В особенности активно работа закипела в совместном предприятии профессионалов из Калифорнийского в Беркли (University of California at Berkeley) и Мичиганского (University of Michigan) институтов.

Много экспериментаторы поломали головы над хорошей совокупой управления насекомыми.

До настоящего управления насекомыми, естественно, ещё на большенном растоянии. Но потому что Корнеллом, Беркли и Мичиганом список институтов, где трудятся над насекомыми-киборгами, не ограничивается.

Но последовательность команд была зашита в памяти микросхемы, так что насекомое имело возможность делать только жёстко предписанный план полёта. Чтоб получить истинное ДУ, нужно было добавить радиоканал.

Как и в прошедшем примере, создатели этой работы имплантировали электроды в насекомое на стадии куколки.

Пару контактов с определёнными толиками нервной совокупы (внедрённых в голову существа) разрешили снимать позже чёткий электронный сигнал при экспозиции бабочки последовательности хим соединений.

И может быть угадать новые фортуны на данной ниве.

Так что сны генералов понемногу реализуются.


Назад

Осел спас своего друга козла от депрессии

Далее

Каракатицы (sepiida) – чернильные души морей

11 комментариев

  1. Труш Егор

    Как рождаются легенды: украинские десантники шокировали своим поступком

  2. Duktilar

    Россия фашисткая страна

  3. Андреюшкин Павел

    ты уже заказал желто-синие труселя?

  4. Уткин Игорь

    Под отель "Днепр" приехал командир "Альфы", который командовал снайперами на Институтской
    =================
    еще вопросы есть ?

  5. Елена Василиевна

    Тупей ТЕБЯ? Это – невозможно !

  6. Burne

    Неправда, в ЕС нет безработных, там рай земной. Это наша майбутня.

  7. Шапошников Константин

    Утром в субботу украинские освободили от русских тербанд город Красный Луч Луганской области, в результате Донецк и Горловка оказались в окружении.

    Город Красный Луч находится на трассе из Донецка в сторону Луганской области и России.

    «Казаки традиционно бежали — в городе держится только маленький их отряд. Случилось то, о чем я неоднократно предупреждал. Донецко-Горловская группировка войск Новороссии полностью окружена», — процитировал для РИА Новости слова главаря русских террористов Гиркина один из его помощников.

  8. Gardred

    О! Картинки появились! Вот только Янык не дотягивает до уровня Сталина – не того полёта птица. Пингвин, скорее.

  9. Агеева Александра

    Тобі скільки повторити що ти Іванушка – дурень ?

  10. Mell

    Ну понятно, я про дальность…

Добавить комментарий