Dronele bio-hibrid imită comportamentul insectelor pentru a urmări mirosurile
Pe scurt: Cercetătorii din Japonia au contopit tehnologia robotică cu simțurile fin reglate ale molilor de mătase pentru a crea un drone bio-hibrid. Prin valorificarea capacității evoluate în mod expert al naturii de a urmări mirosurile pe distanțe lungi, această inovație ar putea ajuta la eforturile de răspuns la dezastre.
Dronele tradiționale se bazează pe senzori vizuali, cum ar fi camerele și laserele pentru navigare, dar aceștia pot fi de încredere în condiții dure, cum ar fi lumina scăzută, furtunile de praf sau medii umede. Acest lucru reprezintă o provocare atunci când supraveghează zone afectate de dezastre, unde vizibilitatea poate fi compromisă. În plus, supravegherea aeriană poate fi ineficientă atunci când nu există o țintă clară de urmărit.
Pentru a aborda aceste limitări, cercetătorii au adoptat o abordare creativă – oferind drone capacitatea de a detecta mirosurile.
După cum evidențiază Techxplore, proiectul este condus de profesorul asociat Daigo Terrutsuki de la Universitatea Shinshu în colaborare cu Universitatea Chiba. Proiectarea inovatoare implică extragerea cu atenție a antenelor de molii de vierme de mătase și atașarea acestora la electrozi pe un senzor de electroantennografie (EAG), un sistem utilizat pentru măsurarea semnalelor electrice de la antenele de insecte ca răspuns la mirosuri.
Molia de vierme de mătase masculină are o capacitate extraordinară de a detecta feromonii feminini de la distanțe uimitoare – uneori care se întind pe kilometri – pentru a localiza un partener. Dacă poate urmări un potențial partener de atât de departe, repunerea acestei abilități pentru a localiza oamenii prinși ar putea fi un schimbător de jocuri.
Anterior, echipa de cercetare a dezvoltat un prototip bio-hibrid folosind electrozi de antene de insecte pentru detectarea mirosurilor. Cu toate acestea, acea versiune a avut o limitare majoră-nu putea detecta doar mirosuri într-un interval de două metri, ceea ce o face practic pentru misiunile de căutare și salvare.
Pentru a depăși acest lucru, cercetătorii au conceput o nouă abordare, îmbunătățind sistemul prin replicarea comportamentului real al insectelor în timpul urmăririi mirosului. În centrul acestei îmbunătățiri se află un „algoritm de rotație în trei etape”, care imită modul în care insectele se opresc periodic în timp ce se ocupă de un penaj de miros.
Interfața antenelor a suferit, de asemenea, o actualizare majoră pentru performanțe îmbunătățite. O pâlnie recent proiectată, combinată cu o acoperire conductivă, ajută la reducerea rezistenței la flux de aer și a zgomotului electric. Aceste îmbunătățiri cresc intervalul efectiv al bio-dronei până la cinci metri.
Dincolo de răspunsul la dezastre, cercetătorii au în vedere o gamă largă de aplicații din lumea reală pentru această tehnologie de urmărire a mirosului. Acesta ar putea fi utilizat pentru a detecta scurgerile de gaz, pentru a identifica incendiile și materialele periculoase și chiar pentru a îmbunătăți măsurile de securitate la aeroporturi și punctele de control a frontierei.
„În mod tradițional, eforturile de căutare și salvare s-au bazat pe căutări vizuale manuale din cauza absenței unei tehnologii definitive capabile să localizeze eficient indivizii în suferință. Urmărirea mirosurilor, salvând în cele din urmă mai multe vieți atunci când fiecare secundă contează „, a concluzionat Dr. Terutsuki.
