211service.com
De op afstand bestuurbare kever van het leger
Een gigantische bloemenkever met geïmplanteerde elektroden en een radio-ontvanger op zijn rug kan draadloos worden bestuurd, blijkt uit onderzoek dat deze week is gepresenteerd. Wetenschappers van de Universiteit van Californië hebben een kleine rig ontwikkeld die stuursignalen ontvangt van een computer in de buurt. Elektrische signalen die via de elektroden worden afgegeven, geven het insect de opdracht om op te stijgen, naar links of rechts te draaien of midden in de vlucht te zweven. Het onderzoek, gefinancierd door het Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), zou ooit kunnen worden gebruikt voor bewakingsdoeleinden of voor zoek- en reddingsmissies.
Cyborg kever: Hier is een gigantische bloemkever te zien die een microprocessor, een radio-ontvanger en een microbatterij draagt en waarin verschillende elektroden zijn geïmplanteerd. Om de vlucht van het insect te controleren, leveren wetenschappers draadloos signalen aan de lading, die elektrische signalen door de elektrode naar de hersenen en vluchtspieren stuurt.
Kevers en andere vliegende insecten zijn meesters in vluchtbesturing en integreren sensorische feedback van het visuele systeem en andere zintuigen om te navigeren en een stabiele vlucht te behouden, terwijl ze weinig energie verbruiken. In plaats van te proberen deze systemen helemaal opnieuw te maken, Michel Maharbiz en zijn collega's proberen te profiteren van de natuurlijke vermogens van de kever door insect en machine te versmelten. Zijn groep heeft eerder cyborgkevers gemaakt, waaronder kevers die zijn geïmplanteerd met elektronische componenten als poppen. Maar het huidige onderzoek, gepresenteerd op de IEEE MEMS in Italië, is de eerste demonstratie van een draadloos keversysteem.
De lading van de kever bestaat uit een kant-en-klare microprocessor, een radio-ontvanger en een batterij die is bevestigd aan een op maat gemaakte printplaat, samen met zes elektroden die zijn geïmplanteerd in de optische lobben en vliegspieren van de dieren. Vluchtopdrachten worden draadloos naar de kever gestuurd via een radiofrequentiezender die wordt bestuurd door een nabijgelegen laptop. Oscillerende elektrische pulsen die aan de optische lobben van de kever worden afgegeven, activeren de start, terwijl een enkele korte puls de vlucht stopt. Signalen die naar de linker of rechter basilaire vluchtspieren worden gestuurd, zorgen ervoor dat het dier respectievelijk naar rechts of links draait.
Het meeste eerdere onderzoek naar het beheersen van insectenvluchten was gericht op motten. Maar kevers hebben bepaalde voordelen. De grootte van de gigantische bloemkever - hij varieert in gewicht van vier tot tien gram en is vier tot acht centimeter lang - betekent dat hij relatief zware ladingen kan dragen. Om bijvoorbeeld te worden gebruikt voor zoek- en reddingsmissies, zou het insect een kleine camera en warmtesensor moeten dragen.
Bovendien is de vlucht van de kever relatief eenvoudig te besturen. Een enkel signaal dat naar de vleugelspieren wordt gestuurd, activeert de actie, en de kever zorgt voor de rest. Dat stelt de normale functie in staat om het klapperen van de vleugels te regelen, zegt Jay Keasling , die niet betrokken was bij het keveronderzoek maar wel samenwerkt met Maharbiz. Minimale signalering spaart de batterij en verlengt de levensduur van het implantaat. Motten daarentegen hebben een stroom elektrische signalen nodig om te kunnen blijven vliegen.
Het onderzoek is grotendeels gedreven door de vooruitgang in de micro-elektronica-industrie, met miniaturisering van microprocessors en batterijen.