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从出生起就被连接的仿生飞蛾,可以作为活体无人机

北卡罗来纳州立大学的研究人员正在开发一支用于搜救和生态系统测绘的仿生飞蛾军团。

作者:Shannon Palus
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在北卡罗来纳州立大学的一个实验室里,研究人员创造了由电线和组织混合而成的飞蛾。最终计划是控制一支仿生飞蛾军团。这些生物机器人可用于绘制生态系统地图,在搜救任务中发现幸存者,或执行间谍任务。

创造飞蛾机器人

破解动物是可行的,因为动物在某种程度上是电动的:运动(在飞蛾或你身上)发生时,大脑向肌肉发送电信号。理论上,可控的仿生昆虫可以像一个微型机器人一样运作——一个经过数百万年进化而完善的机器人。此前关于仿生飞蛾的研究表明,这一概念是可行的。2012年,麻省理工学院的一个团队成功地通过控制飞蛾腹部的扭动来引导飞蛾,利用电脉冲。具有挑战性的是,如何在最大程度地减少对飞蛾飞行限制的同时,监测飞蛾本身完成运动的方式——这一壮举可以帮助研究人员设计更好的电气补充装置。

接线完成

这种最新的仿生飞蛾迭代让研究人员得以一窥飞蛾是如何拍打翅膀的——因此,如何控制这种拍打。Alper Bozkurt 和他的团队在蛹在茧中的时候将其插入电极,从而将电极整合到昆虫体内。随着昆虫组织的生长,它与植入物融合;电线与组织结合在一起。然后,当飞蛾出现时,研究人员通过磁悬浮飞蛾来观察它的飞行。一个带有LED的微型竞技场模拟了运动,科学家们无线收集数据,因为飞蛾在其中导航。在这个受控的环境中,研究人员可以观察到飞蛾的大脑发送到翅膀肌肉的电脉冲。研究人员在《可视化实验杂志》(Journal of Visualized Experiments)上发表了他们的方法

一群昆虫

在未来的研究中,研究人员可以使用植入物向飞蛾发送信号来控制翅膀的拍打。这些生物昆虫还可以携带微小的有效载荷来完成它们的任务:一个麦克风来拾取声音,或传感器来检测危险气体。我们还没有进入一个自由飞翔、间谍、仿生飞蛾的时代——还需要更多关于这些生物如何移动的研究。而且,尽管它们将是精心研究和工程的产物,但它们也适合在危险情况下导航:毕竟,它们只是昆虫。照片由 Alper Bozkurt 提供

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