Что если бы технологии могли позаимствовать у природы ее самые совершенные инструменты? Японские исследователи сделали шаг в этом направлении, создав крошечный летательный аппарат, чей "нос" позаимствован непосредственно у насекомого. Этот удивительный биогибрид может в корне изменить подход к поиску людей под завалами.
Природный сенсор на службе технологий
Ученые из Университета Синсю и Университета Тиба разработали уникальный дрон. Его главная особенность - сенсор запаха, созданный на основе антенн живого шелковичного шелкопряда. Самцы этих насекомых известны своей невероятной способностью находить самок на расстоянии, улавливая мельчайшие следы феромонов с помощью своих усиков. Доцент Дайго Теруцуки, исследователь с факультета текстильных наук и технологий Университета Синсю, начал изучение этой возможности еще в 2020 году.
Команда прикрепила ампутированную антенну шелкопряда к электродам на небольшом дроне размером примерно 10х10 сантиметров. Информация, которую улавливает антенна, преобразуется в электрические сигналы. Это позволяет дрону автономно лететь к источнику запаха. Удивительно, но антенна насекомого продолжает функционировать около пяти часов даже после отделения от тела.
От поиска феромонов до спасения людей
Первая версия дрона, созданная в 2021 году, имела ограниченный радиус действия – всего около двух метров. Однако последняя разработка, созданная в сотрудничестве с экспертом по механизмам полета насекомых из Университета Тиба, значительно улучшила показатели. Новый дрон может обнаруживать запахи на расстоянии до пяти метров.
Вдохновение для совершенствования пришло от наблюдений за самими шелкопрядами. Исследователи заметили, что движение крыльев насекомого создает воздушные потоки, которые направляют феромоны к антеннам. Они сымитировали этот эффект с помощью пропеллеров дрона, которые теперь помогают направлять запахи к сенсору. Кроме того, дрон копирует поведение насекомых, которые часто останавливаются и вращаются в воздухе для более точной локализации источника запаха. Аппарат делает регулярные остановки, поворачиваясь каждый раз на 120 градусов.
Исследователи не собираются останавливаться на достигнутом, их амбициозная цель – научить дрон распознавать человеческий запах для использования в поисково-спасательных операциях во время стихийных бедствий.
Для этого они уже экспериментируют с антеннами комаров, которые известны своей способностью чувствовать людей. Как отмечает Теруцуки, такие дроны смогут проникать в опасные зоны, недоступные даже для специально обученных собак-спасателей. Эта технология, сочетающая биологию и инженерию, открывает захватывающие перспективы для спасения жизней в экстремальных ситуациях.
Источник: Japan News
