Писатели-фантасты давно уже скрестили механику со всеми возможными и невозможными формами жизни. И насекомые только лишь один из возможных объектов для подобных превращений. А ведь действительно – применение таких управляемых насекомых могло бы решить множество гражданских и военных вопросов, учитывая их размеры.
[показать]
Но сейчас наибольшую заинтересованность в летающих солдатах проявляют военные ведомства и вот в 2006 году ученые Беркли и Массачусетса приступили к выполнению работ по объединению насекомых и электроники с целью создания управляемых киборгов под эгидой Пентагона.
[показать]
Первая же задача была связана с разработкой принципиальной схемы управления насекомыми. Идея состояла во вживлении в жуков электродов, по которым передавались сигналы напрямую к мышцам. Таким образом, впервые удалось заставить жука начинать или прекращать движения крыльями. Первые результаты были продемонстрированы в 2008, но на неподвижных, зафиксированных моделях. Это было вызвано необходимостью проводного соединения подопытного и управляющего центра. Сигналом к изменению поведения служило изменение полярности напряжения.
[показать]
Следующим шагом стало придание жукам автономности. Для этого ученым удалось собрать достаточно небольшой чип управления, который уже помещался на насекомое.
[показать]
С его помощью можно было передавать сигналы на некоторые мышцы, а так же на светодиоды, расположенные перед глазами. Таким образом, стало возможно отпускать жука в программируемый «свободный» полет.
Но тут опять же были ограничения.
[показать]
И связаны они были с тем, что программа полета жестко «зашивалась» в чип и не могла изменяться извне. Таким образом, команда разработчиков встала перед дилеммой – с одной стороны грузоподъемность жука очень ограничена, с другой нужно добавить в схему приемо-передатчик, что приведет к увеличению веса устройства.
[показать]
Но эту проблему удалось довольно быстро решить, уже в 2009 был запущен первый радиоуправляемый жук-киборг. В принципе помогла тут еще и сама природа. Ученые избрали для своих экспериментов жуков-носорогов. Главным достоинством именно этого вида для исследователей стала огромная грузоподъемность жуков (до 3 гр), а так же их достаточно крупные размеры (4-8 см длиной, 4-10гр весом).
Технология вживления электродов тоже оказалась непростой. Эту операцию, возможно, произвести только лишь на стадии куколки. Ни личинка, ни взрослый жук не выживают после операции, либо очень быстро погибают. А вот куколка переносит ее спокойно, но в принципе в это время как раз происходит кардинальная перестройка организма и несколько инородных тел прекрасно интегрируются, что дает хороший контакт как механический, так и электрический.
[показать]
На жуков уже на взрослой стадии крепились контролирующие устройства, задача которых была в получении радиосигналов, преобразовании их в импульсы и передаче на электроды. Вся эта система потянула всего на 1,33 грамма.
Таким образом, осталось еще 1,6 грамма для полезной нагрузки.
То есть на жука можно нацепить еще миниатюрную камеру, всевозможные датчики и т.д.
Реакция жука на сигнал составляет порядка пол секунды. Почти в 97% случаях жук начинал после команды движение, взлетал, поворачивал.…
Кстати, технологию поворотов тоже изменили, вместо подачи визуальной информации теперь передают импульсы сразу в зрительный участок нервной системы.
Так что можно констатировать, что военные скоро получат в свои руки новую игрушку.
Правда есть у жуков и мирное применение. Например возможность проникать в наиболее труднодоступные места. Мы уже рассказывали о пчелах-ищейках. Здесь так же можно ставить различные химические анализаторы, и контролировать окружающую среду, техногенные объекты.
Даже искать людей, например под завалами, в опасных зонах.
Перспективным направлением так же является более полная интеграция с живой нервной системой – получение информации с органов чувств (вместо дополнительного оборудования), энергии (вместо батарей) и т.д.
