Hvis “dragonfly drones iført små ryggsekker” ikke sier “fremtiden er her, ” hva gjør da?
Et prosjekt kalt DragonflEye, utført av forsknings- og utviklingsorganisasjonen Draper i samarbeid med Howard Hughes Medical Institute, er i ferd med å gjøre insektene til hybriddroner. Levende øyenstikkere er utstyrt med ryggsekker som inneholder navigasjonssystemer, som tappes direkte inn i nervesystemene deres. Dragonflyene kan deretter "styres" for å fly i visse retninger. Det hele drives av miniatyr solcellepaneler i ryggsekkene.
De ryggsekk-bærende øyenstikkene blir levende ”mikro luftkjøretøyer”, eller bittesmå droner. Denne typen droner har potensial til å jobbe der større ikke kan flyr innendørs eller i overfylte miljøer.
Forskere har prøvd å kontrollere insektflyging før, forklarer Joseph J. Register, en biomedisinsk ingeniør ved Draper og seniorforsker på DragonflEye-programmet.
"Tidligere forsøk på å kontrollere insekter har hovedsakelig vært avhengig av forfalskning av det perifere nervesystemet eller direkte sjokkert flymuskulaturen for å forsterke flukten, " sier Register. "Vi tilpasser en mer sentralisert tilnærming der vi planlegger å stimulere 'flyspesifikke' nerver optisk."
For å gjøre dette, har forskerne gjort øyenstikkeres styringsneuroner lysfølsomme ved å sette inn gener som ligner de som ble funnet i øynene. Deretter avgir bittesmå strukturer som kalles optroder i ryggsekken lyspulser som aktiverer styringsneuronene. Disse nevronene aktiverer igjen musklene som betjener insektenes vinger. Disse optroder er så følsomme at de bare kan målrette styre neuronene uten å forstyrre andre nærliggende neuroner.
Ryggsekkkomponenter (draper) Dragonflies er de ideelle insektene som skal brukes som droner, sier forskere.
"Dragonflies er de beste flygerne i insektverdenen, " sier Jess Wheeler, en biomedisinsk ingeniør ved Draper og hovedetterforsker på DragonflEye-programmet. “På grunn av sterkt utviklet vingemorfologi tillater øyenstikkere ikke bare rask flyging, men også gliding, sveving og bakoverflyging. Dette gir mulighet for en veldig manøvrerbar plattform. ”
Dragonflies er i stand til å fly tusenvis av miles over land og vann og nå høyder så høye som 6000 meter, sier Wheeler. Dette gir dem en stor fordel i forhold til menneskeskapte mikrobiler, som vanligvis bare kan fly noen minutter om gangen.
Ryggsekkene påvirker øyenstikkene mindre enn du forventer. Ryggsekken tilfører litt vekt og påvirker insektenes tyngdepunkt litt. Men endringene er ikke nok til å påvirke øyenstikkernes naturlige oppførsel og flymekanikk, slik at de kan fortsette å snappe på mygg som vanlig.
DragonflEye-plattformen kan ha et hvilket som helst antall bruksområder, sier forskere.
"Noen bruksområder vi ikke en gang kan se for oss ennå, men vi kan se applikasjoner som spenner fra overvåkning av fjerntliggende miljø, søk og redning i farlige bygninger og avling pollinering i stor skala, " sier Wheeler.
Denne optrode-teknologien kan en dag brukes til biomedisinske formål også ved å målrette humane nevroner for diagnostisk eller terapeutisk bruk.
De kan også potensielt brukes til overvåking - når alt kommer til alt, hvem ville merke at et insekt surrende overhead?
DragonfEye-teknologien kan overføres til andre insekter, sier forskere. Honeybees ville være et naturlig valg, gitt folketallets kollaps og deres betydning som pollinatorer. Teknologien kan i teorien styre insekter for å pollinere i visse områder, og hjelpe til med å redde avlinger som ellers ville gå tapt.
Akkurat nå er teamet imidlertid fokusert på å haske ut det grunnleggende om navigasjon og kontroll. Teamet planlegger å begynne å teste og samle inn data i løpet av året.
"Når vi har etablert noen grunnleggende navigasjonsdatasett, kan vi gå videre til større applikasjoner, " sier Register.
