В качестве объекта экспериментов инженеры выбрали американского кузнечика из-за его сложной системы обоняния. Усики кузнечика содержат обонятельные рецепторы, которые используются для обнюхивания пищи и хищников. Информация от этих рецепторов передается 50 000 нейронов в части их мозга, называемой антенной долей.
По словам профессора Барани Рамана, который много лет работал над сенсорными системами на основе насекомых на факультете биомедицинской инженерии университета, эти качества могут помочь кузнечикам лучше обнаруживать взрывчатые вещества, чем любые существующие устройства.
Чтобы использовать обоняние кузнечиков, Раман и его коллеги имплантировали электроды в обонятельные центры их мозга.
Они выдували на кузнечиков пары различных взрывчатых веществ: динамита (TNT) и 2,4-динитротолуола (DNT) с бензальдегидом и горячим воздухом в качестве контроля. Они измерили нервную активность, вызываемую каждым из соединений, и обнаружили, что с некоторой практикой они смогли различать разные пары в течение секунды, просто наблюдая за нейронной активностью кузнечиков.
Наконец, Раман и его коллеги снабдили кузнечиков легким сенсорным «рюкзаком». Это устройство записывает и по беспроводной сети передает их нейронную активность на компьютер, который интерпретирует эти данные в реальном времени.
Усовершенствованные кузнечики могли правильно обнаруживать и различать взрывчатые вещества в течение нескольких часов после имплантации электродов. Один кузнечик мог обнаруживать взрывчатку с точностью до 60 процентов, а команда из семи кузнечиков имела среднюю точность 80 процентов.
«Наше исследование представляет собой первую демонстрацию того, как биологические обонятельные системы могут быть использованы для разработки подхода к химическому зондированию киборгов», - написали инженеры в своем исследовании.
К сожалению для кузнечиков, процедура механизации происходит за счет их мобильности, в результате чего исследователи толкают своих несчастных подопытных на колесной платформе с дистанционным управлением, чтобы проверить их в разных местах и ориентациях. Кузнечики умерли от усталости примерно через семь часов работы.
Исследование, которое финансировалось Управлением военно-морских исследований США, в конечном итоге могло привести к использованию кибернетических кузнечиков для целей национальной безопасности. Например, рой усовершенствованных насекомых можно было бы направить на место угрозы взрыва в будущем в качестве альтернативы ценным служебным собакам.
____________________________________________________________________________________
Ставьте лайки и подписывайтесь, чтобы не пропустить новые публикации!
Подробнее с нашей продукцией можете ознакомиться на ГЕТ.РФ
_____________________________________________________________________________________
Читайте так же:
Почему некоторые насекомые утратили возможность летать?
Почему постельные клопы так опасны?
Пчёлы избавляются от пластика, строя из него гнёзда, но энтомологи против
Учёные успешно разработали антибликовые покрытия на основе строения глаза мотылька
Расшифровка генома саранчи может помочь справиться с разрушительными саранчовыми кризисами
Открытие нейропептидов помогут победить ужасных тараканов в будущей перспективе