Животный мир полон идей, которые во всю и успешно используют специалисты из области робототехники. Яркими примерами тому являются роботы SALTO, Robirds, MuddyBot, WildCat, Octobot и множество других необычных робототехнических устройств. И недавно этот ряд пополнился еще одним членом, роботом-летучей мышью Bat Bot, созданным специалистами из Калифорнийского технологического института и университета Иллинойса. Мягкие крылья этого робота являются более безопасной альтернативой, как для самого робота, так и для окружающей среды по сравнению с жесткими лопастями квадрокоптеров и других летательных аппаратов. И, во-вторых, робот Bat Bot обладает всеми превосходными возможностями в полете, как и его живой "прототип".
По быстро мелькающим на фоне темного неба силуэтам невозможно разглядеть, что летучие мыши используют достаточно сложную скелетно-мышечную систему, которая позволяет им вытворять все элементы их "воздушной акробатики". Благодаря наличию высокоподвижных суставов в плечевом и локтевом суставах, мышь может динамически менять форму своих крыльев. Крыло летучей мыши способно принимать одну из 40 известных форм, каждая из которых обладает своими аэродинамическими характеристиками, благодаря чему это животное способно резко поворачивать в воздухе , совершать крутые броски вверх или вниз.
Робот Bat Bot, вес которого составляет 93 грамма при размахе крыльев 0.3 метра, полностью копирует даже самые мельчайшие особенности полета летучих мышей. Управляют полетом робота сложные алгоритмы, работающие в крошечном бортовом компьютере робота, который при помощи целого набора датчиков позволяет роботу летать полностью самостоятельно.
Создавая робота Bat Bot, исследователи столкнулись с проблемой недостаточной прочности крыла. Механизм крыла должен быть легким и, одновременно, прочным, гибким и подвижным для того, чтобы позволить очень быстро изменять форму крыла во время выполнения пируэтов в воздухе. Но исследователям удалось добиться желаемого результата, что, в свою очередь, даже позволило увеличить эффективность полета робота по сравнению с живой летучей мышью. Во время полета тончайшая мембрана крыла формирует своего рода карман, в который попадает "порция" воздуха, а затем интенсивным движением этот воздух выталкивается крылом в нужном направлении, обеспечивая более высокую подъемную силу. В качестве самого подходящего материала для мембраны крыльев после серии экспериментов была выбрана тончайшая пленка из эластичной силиконовой резины, толщина которой составляет всего 54 микрона.
Робот Bat Bot, обладающий высочайшей маневренностью, способен проникать в такие места, куда не смогут проникнуть другие малые летательные аппараты, имеющие жесткую конструкцию и жесткие лопасти их пропеллеров. Кроме этого, использование экономичного метода воздушного кармана позволит роботу Bat Bot оставаться гораздо дольше других летательных аппаратов, имеющих аккумуляторную батарею сопоставимой емкости. Все вышесказанное делает робота Bat Bot идеальным вариантом для его использования в ситуациях, когда острые грани лопастей других аппаратов могут ранить людей, попавших в ловушку при стихийных бедствиях, к примеру, или повредить какое-нибудь хрупкое и ценное оборудование.
Исследователи из Йельского университета идентифицировали два участка в миндалине головного мозга, центре, отвечающем за эмоции и побуждения, активация которых превращает подопытное животное в неконтролируемого и агрессивного убийцу-зомби. Один из этих участков отвечает за хищное охотничье поведение животного, а второй - за использование мускулатуры шеи и челюстей с целью совершения укуса и убийства преследуемой жертвы.
Ученые использовали технологию оптогенетики, технологию оптического возбуждения, для контроля и активации нейронов двух вышеупомянутых областей мозга. Когда в мозг животного не подается свет лазера, это животное ведет себя полностью естественным образом. Но только стоит включить лазер, как животные обретают многие из черт зомби из сериала "Ходячие мертвецы", они активно и без всякой видимой причины начинают нападать на все вокруг, кусать и рвать на части даже неодушевленные предметы, к примеру, пробки от бутылок и палочки, которые были помещены для этих целей в клетку.
"Охотничьи инстинкты являются одним из основополагающих факторов процесса эволюции и развития головного мозга" - рассказывает Иван де Арауйо (Ivan de Araujo), ведущий исследователь, - "Без этих инстинктов человек никогда не стал бы разумным видом. Несмотря на то, что данный инстинкт стал своего рода атавизмом в наше время, его "тайные тропы" в головном мозге никуда не делись".
Во время экспериментов ученые отметили интересный факт, что, несмотря на неконтролируемую природу агрессии, животные никогда не нападали на других животных их же вида, которые находились вместе с ними в клетке. Кроме этого, уровень агрессии животного напрямую зависел от уровня сытости этого животного. "Мы видим, что эти участки не управляют агрессией в чистом виде" - рассказывает Иван де Арауйо, - "Агрессивное поведение также зависит от интереса и необходимости скорейшего получения пищи животным".
Используя выборочное управление каждой из частей головного мозга, ученые определили, что при активации только "области преследования", животное будет охотиться за добычей, но не будет в состоянии убить ее. Усилие работы мускулатуры челюстей снижается в таком случае в два раза. "В таком состоянии животное попросту не может нанести смертельный укус" - рассказывает де Арауйо.
В своих дальнейших исследованиях ученые постараются выяснить больше о работе каждого из "агрессивных" участков мозга животного, а особое внимание будет уделено взаимной координации работы этих участков. "Так мы сможем установить причины вспышек неконтролируемой агрессии, которые достаточно часто возникают как у животных, так и у людей" - рассказывает Иван де Арауйо, - "Это позволит найти способы подавления таких вспышек, которые очень часто приводят к очень печальным последствиям".