Se "droni di libellula che indossano minuscoli zaini" non dice "il futuro è qui", che cosa fa?
Un progetto chiamato DragonflEye, condotto dall'organizzazione di ricerca e sviluppo Draper in collaborazione con l'Istituto medico Howard Hughes, sta trasformando gli insetti in droni ibridi. Le libellule vive sono dotate di zaini contenenti sistemi di navigazione, che attingono direttamente ai loro sistemi nervosi. Le libellule possono quindi essere "guidate" per volare in determinate direzioni. Il tutto è alimentato da pannelli solari in miniatura negli zaini.
Le libellule che indossano lo zaino diventano "micro-veicoli" viventi o piccoli droni. Questi tipi di droni hanno il potenziale per lavorare dove quelli più grandi non possono, volando al chiuso o in ambienti affollati.
Gli scienziati hanno già provato a controllare il volo degli insetti, spiega Joseph J. Register, un ingegnere biomedico di Draper e ricercatore senior del programma DragonflEye.
"I precedenti tentativi di controllo degli insetti si basavano principalmente sullo spoofing del sistema nervoso periferico o sulla scossa diretta dei muscoli di volo per aumentare il volo", afferma Register. "Stiamo adattando un approccio più centralizzato in cui intendiamo stimolare otticamente i nervi" specifici del volo "."
Per fare questo, i ricercatori hanno reso i neuroni di guida delle libellule sensibili alla luce inserendo geni simili a quelli trovati nei loro occhi. Quindi minuscole strutture chiamate optrodes nello zaino emettono impulsi di luce che attivano i neuroni dello sterzo. Questi neuroni a loro volta attivano i muscoli che azionano le ali degli insetti. Questi optrod sono così sensibili che possono colpire solo i neuroni dello sterzo senza disturbare altri neuroni vicini.
Componenti dello zaino (Draper) Le libellule sono gli insetti ideali da usare come droni, dicono i ricercatori.
"Le libellule sono i migliori volantini del mondo degli insetti", afferma Jess Wheeler, ingegnere biomedico di Draper e principale investigatore del programma DragonflEye. “Grazie alla morfologia delle ali altamente evoluta, le libellule consentono non solo il volo veloce ma anche il volo a vela, in bilico e all'indietro. Ciò consente una piattaforma molto manovrabile. "
Le libellule sono in grado di volare migliaia di miglia sopra terra e acqua, raggiungendo altitudini fino a 6.000 metri, dice Wheeler. Ciò offre loro un grande vantaggio rispetto ai veicoli micro air artificiali, che di solito possono volare solo per pochi minuti alla volta.
Gli zaini influenzano le libellule meno di quanto ti aspetti. Lo zaino aggiunge un po 'di peso e influisce leggermente sul baricentro degli insetti. Ma i cambiamenti non sono sufficienti per influenzare i comportamenti naturali e le meccaniche di volo delle libellule, permettendo loro di continuare a fare spuntini sulle zanzare come al solito.
La piattaforma DragonflEye potrebbe avere qualsiasi numero di usi, dicono i ricercatori.
"Alcuni usi che non possiamo ancora immaginare, ma possiamo vedere applicazioni che vanno dal monitoraggio remoto dell'ambiente, alla ricerca e al salvataggio in edifici pericolosi e all'impollinazione delle colture su larga scala", afferma Wheeler.
Questa tecnologia optrode potrebbe un giorno essere utilizzata anche per scopi biomedici, prendendo di mira i neuroni umani per scopi diagnostici o terapeutici.
Potrebbero anche essere potenzialmente utilizzati per la sorveglianza - dopo tutto, chi noterebbe un ronzio ronzio sopra la testa?
La tecnologia DragonfEye potrebbe essere trasferita ad altri insetti, affermano i ricercatori. Le api sarebbero una scelta naturale, dato il crollo dei loro livelli di popolazione e la loro importanza come impollinatori. In teoria la tecnologia potrebbe guidare gli insetti ad impollinare in alcune aree, aiutando a salvare colture che altrimenti andrebbero perse.
In questo momento, tuttavia, il team è concentrato sull'eliminazione delle basi della navigazione e del controllo. Il team prevede di iniziare i test e la raccolta dei dati entro l'anno.
"Una volta stabiliti alcuni set di dati di navigazione di base, possiamo passare ad applicazioni più grandi", afferma Register.
