Če »zmajevalni droni, ki nosijo drobne nahrbtnike« ne pove, »je prihodnost tu«, kaj pa?
Projekt DragonflEye, ki ga izvaja raziskovalna in razvojna organizacija Draper v sodelovanju z medicinskim inštitutom Howard Hughes, žuželke spreminja v hibridne drone. Živi kačji pastirji so opremljeni z nahrbtniki, ki vsebujejo navigacijske sisteme, ki se dotikajo neposredno svojih živčnih sistemov. Kačji pastirji se nato lahko usmerijo v letenje v določenih smereh. Vso stvar napajajo miniaturni sončni paneli v nahrbtnikih.
Nahrbtniki, ki nosijo kačji pastirji, postanejo živa „mikro zračna vozila“ ali drobni brezpilotni letali. Te vrste dronov lahko delujejo tam, kjer večjih ne morejo, letejo v zaprtih prostorih ali v gneči.
Znanstveniki so že poskušali nadzorovati polet žuželk, pojasnjuje Joseph J. Register, biomedicinski inženir pri Draperju in višji raziskovalec programa DragonflEye.
"Prejšnji poskusi zatiranja žuželk so se večinoma opirali na izmikanje perifernega živčnega sistema ali neposredno na šokiranje mišic letenja, da bi povečali let, " pravi Register. "Prilagajamo bolj centraliziran pristop, kjer načrtujemo, da optično spodbudimo živce, specifične za let."
Da bi to naredili, so raziskovalci krmilne nevrone kačjih pasti naredili za svetlobo z vstavitvijo genov, podobnih tistim, ki jih najdemo v njihovih očeh. Nato drobne strukture, imenovane oprode v nahrbtniku, oddajajo svetlobne impulze, ki aktivirajo krmilne nevrone. Ti nevroni pa aktivirajo mišice, ki upravljajo krila žuželk. Te optrode so tako občutljive, da lahko ciljajo le na krmilne nevrone, ne da bi pri tem motili druge nevrone v bližini.
Sestavni deli nahrbtnika (Draper) Kačji pastirji so idealne žuželke, ki jih lahko uporabimo kot drone, pravijo raziskovalci.
"Kačji pastirji so najboljši letalci sveta žuželk, " pravi Jess Wheeler, biomedicinski inženir Draperja in glavni raziskovalec programa DragonflEye. "Zaradi zelo razvite morfologije krila kačji pastirji omogočajo ne samo hiter let, temveč tudi letenje, lebdenje in letenje nazaj. To omogoča zelo manevrsko platformo. "
Kačji pastirji lahko letijo na tisoče kilometrov nad kopnim in vodo, pri čemer dosežejo višino, ki je višja od 6000 metrov, pravi Wheeler. To jim daje veliko prednost pred umetno izdelanimi mikro zračnimi vozili, ki običajno lahko letijo le nekaj minut hkrati.
Nahrbtniki vplivajo na kačji pastirji manj, kot bi morda pričakovali. Nahrbtnik doda nekaj teže in rahlo vpliva na težišče žuželk. Vendar spremembe niso dovolj, da vplivajo na naravno vedenje kačjih pastirjev in mehaniko letenja, kar jim omogoča, da nadaljujejo s prigrizki komarjev kot običajno.
Raziskovalci trdijo, da bi platforma DragonflEye lahko imela poljubno število uporab.
"Nekatere uporabe še ne moremo predvideti, vendar lahko opazimo aplikacije, ki segajo od oddaljenega spremljanja okolja, iskanja in reševanja v nevarnih stavbah in obsežnega opraševanja, " pravi Wheeler.
To optrodno tehnologijo bi lahko nekega dne uporabili tudi v biomedicinske namene, če bi ciljali na človeške nevrone za diagnostično ali terapevtsko uporabo.
Mogoče bi jih lahko uporabili tudi za nadzor - navsezadnje, kdo bi opazil žuželke, ki buri nad glavo?
Raziskovalci trdijo, da bi tehnologija DragonfEye lahko prenesla na druge žuželke. Medonosne čebele bi bile naravna izbira glede na propad njihovega števila prebivalstva in njihov pomen kot opraševalcev. Tehnologija bi teoretično lahko usmerila žuželke, da opravijo na določenih območjih, kar bi pomagalo pri reševanju pridelkov, ki bi se sicer izgubili.
Trenutno pa je ekipa osredotočena na razkrivanje osnov navigacije in nadzora. Skupina načrtuje začetek testiranja in zbiranje podatkov v letu.
"Ko smo vzpostavili nekaj osnovnih navigacijskih naborov podatkov, lahko preidemo na večje aplikacije, " pravi Register.
