Owady cyborgi zasilane machaniem skrzydłami

Owady cyborgi zasilane machaniem skrzydłami

Od wielu już lat naukowcy starają się stworzyć miniaturowe jednostki latające (MAV), czyli latające roboty wielkości insekta. Jednakże karkołomność tego zadania skłoniła część naukowców do zmiany strategii i zamiast próbować skopiować mechanizmy owadów, w swoich konstrukcjach wykorzystują oni autentyczne owady. Niekiedy łatwiej niż zbudować zrobotyzowanego owada, jest po prostu sterować mózgiem prawdziwego insekta.

„Choć przez ostatnią dekadę obserwujemy niesamowity postęp w dziedzinie MAV, roboty cyborgi są wciąż o wiele bardziej zaawansowane pod względem aerodynamiki, lotu, udźwigu oraz magazynowania energii w skali mikro.” – stwierdził Ethem Erkan Aktakka z University of Michigan. „Nasza obecna technologia wciąż jeszcze jest daleko w tyle za tysiącami lat ewolucji.” – dodał.

Jak dotąd, system nerwowy owadów cyborgów zasilany jest głównie z baterii. Jednakże Aktakka oraz Hanseup Kim z University of Utah i Khalil Najafi z University of Michigan opracowali mechanizm, który pozyskuje energię z ruchu skrzydeł zielonego chrząszcza. Dwa generatory, po jednym na każdym ze skrzydeł, wykorzystują urządzenie piezoelektryczne, generujące z jednego owada 45 mikrowatów energii. Naukowcy są przekonani, że ilość uzyskanej w ten sposób energii można zwiększyć nawet dziesięciokrotnie poprzez bezpośrednie połączenie generatora i mięśni owada odpowiadających za latanie.

Naukowcy wykorzystali piezoelektryczne belki umieszczone na skrzydłach insekta oraz piezoelektryczną spiralę na jego tułowiu i okrywie skrzydła. Urządzenie może działać z częstotliwością w zakresie od 85 do 105 herców, co odpowiada zakresowi częstotliwości machania skrzydłami zielonego chrząszcza. Testy pokazały, że im bliżej urządzenie znajduje się mięśni odpowiadających za lot, tym więcej uzyskuje energii.

Naukowcy są przekonani, że owady cyborgi mogłyby znaleźć takie same zastosowania jak MAV, czyli misje poszukiwawcze i ratunkowe, zwiad i rekonesans, monitorowanie niebezpiecznych środowisk albo wykrywanie materiałów wybuchowych.

(lk)