Довольно часто инженеры решают не изобретать велосипед заново, а лишь скопировать в своей работе механизмы, уже придуманные природой. По этой причине многие миниатюрные роботы так часто напоминают всем известных пчёл или других насекомых.
Но, возможно, в будущем дроны будут не столько напоминать летающих существ, сколько быть ими – точнее существовать в форме гибрида беспилотника и насекомого. Так, исследователи из Лаборатории Чарльза Старка Дрейпера (Charles Stark Draper Laboratory) и Медицинского института Ховарда Хьюза (Howard Hughes Medical Institute) разработали систему DragonflEye, в рамках которой на живую стрекозу будет надето подобие рюкзака.
Устройство позволит инженерам дистанционно управлять насекомыми с помощью сигналов, исходящих от оператора, примерно таким же образом, как сегодня человек управляет, например, игрушечным летающим вертолётом.
"Можно сказать, что мы добавляем функцию дистанционного управления к насекомому", — говорит один из авторов проекта Энтони Леонардо (Anthony Leonardo) из Медицинского института Говарда Хьюза.
Цель создания таких гибридов будет заключаться в том, чтобы использовать их в качестве "воинов". Иными словами, с их помощью можно вести наблюдения за силами противника. Впрочем, такие устройства могут пригодиться не только на поле боя, но и, например, в сельском хозяйстве. Гибридных стрекоз или пчёл можно использовать для лучшего опыления различных сельскохозяйственных культур и получения хорошего урожая.
С целью получения стрекозы "на пульте управления" учёные встроили в живую особь новый вид световода – оптрод (optrode). Они намного меньше и более гибкие, чем оптические волокна.
"Передача команд стрекозе требует, чтобы свет был направлен на участки нерва насекомого, толщина которого не превышает толщину лески. Для этого мы разработали новую технологию на базе специализированных оптродов, которые очень гибки и могут проводить свет по изогнутым траекториям", — рассказывает биомедицинский инженер и соавтор работы Джесси Уилер (Jesse Wheeler).
Правда, сегодня удалённо управляемые насекомые ещё не летают, говорит Леонардо. Пока исследователи работают над установлением контакта между электронными частями и клетками мозга, которые отвечают за движение насекомого.
Отметим, что это далеко не первый проект, в котором в качестве модели для полёта используется стрекоза. Исследовательская группа TechJet ранее уже проектировала и создавала робота-стрекозу. Также и другие команды учёных разработывали, например, парящие беспилотники, которые имитируют движения стрекозы. И напомним, про механическую стрекозу от немецкой компании Festo.
Леонардо поясняет, что они выбрали для работы стрекозу, поскольку она обладает определёнными закономерностями движения полёта, а также она имеет крупные нейроны, с которыми легко работать в лаборатории.
По словам специалиста, они, возможно, нашли особый класс нейронов, которые участвуют в сложном "рулевом управлении", а именно захвате добычи. Наша система "похожа на пульт дистанционного управления дроном", — говорит Леонардо.
Исследователи надеются создать такого киборга в течение года.
Другие специалисты также пытаются использовать для контроля движений животных оптогенетику (когда свет позволяет контролировать работу генов и даже целых нейронов). Например, недавно исследователи из Йельского университета объявили, что они могут посредством этого метода превращать обыкновенную мышь в безжалостного охотника.
По мнению Уилера, использование живой стрекозы является более эффективным методом, чем попытка построения устройства из электрических частей. По той причине, что стрекозы обладают собственным "электрическим питанием" (крыльями) и собственным источником пищи (мухами). Многие проекты, в рамках которых учёные пытались создавать крошечных дронов, рано или поздно сворачивались именно из-за необходимости создания крошечных батарей.
"Стрекоза же будет питаться и производить собственную энергию, что является более эффективным. Нам же надо будет только приводить в действие навигационную систему", — говорит Уилер.
"Технологии, разработанные в рамках проекта DragonflEye, также позволят нам изучать особенности полёта насекомых. Кроме этого, разработанные оптроды могут быть использованы медиками для лечения пациентов и их обследования", — заключает Уилер.
Добавим, что ранее также были разработаны тараканы-киборги, которые научились искать людей по голосу, и саранча-киборг на пульте управления, которая поможет искать взрывчатку.