Разработана основа для создания кибернетических мотыльков-«биоботов»

Исследователи из Университета штата Северная Каролина разработали методы электронного управления летательными мышцами мотыльков и мониторинга электрических сигналов, которые насекомые используют для контроля этих мышц. Эта работа открывает путь к созданию дистанционно управляемых мотыльков, или «биоботов», для использования в чрезвычайных ситуациях.

«В глобальном смысле мы хотим выяснить, можем ли мы контролировать движение мотыльков для применения в таких сферах, как поисково-спасательные операции», — говорит соавтор работы доктор Алпер Бозкурт. Идея заключается в присоединении сенсоров к мотылькам для создания гибкой аэросенсорной сети, способной находить выживших или угрозы для здоровья населения после катастрофы.

В работе представлена техника, разработанная Бозкуртом для присоединения электродов к мотыльку на стадии куколки, когда гусеница находится в коконе и превращается во взрослую крылатую особь. Этот аспект работы выполнен совместно с доктором Амитом Лалом из Корнеллского университета.

Новые результаты в статье касаются методов, разработанных командой Бозкурта для лучшего понимания того, как именно мотылек координирует свои мышцы в полете.

Присоединяя электроды к группам мышц, ответственным за полет мотылька, команда смогла отслеживать электромиографические сигналы — электрические сигналы, которые мотылек использует в полете, чтобы давать команды этим мышцам.

Мотылек подключен к беспроводной платформе, которая собирает электромиографические данные, пока насекомое двигает крыльями. Чтобы дать мотыльку свободу поворачивать влево и вправо, вся платформа левитирует, удерживаясь в воздухе электромагнитами.

«Наблюдая, как мотылек использует крылья для управления в полете, и сопоставляя эти движения с соответствующими электромиографическими сигналами, мы получаем гораздо лучшее понимание того, как мотыльки маневрируют в воздухе», — говорит Бозкурт.

«Мы надеемся, что эта информация поможет нам разработать технологии для дистанционного управления движениями мотыльков в полете. Это важно для общей цели создания биоботов, которые могут быть частью киберфизической сенсорной сети», — отмечает исследователь.

Однако Бозкурт подчеркивает, что предстоит еще много работы, чтобы сделать мотыльков-биоботов жизнеспособным инструментом.

«Теперь у нас есть платформа для сбора данных о координации полета. Следующие шаги включают разработку автоматизированной системы для исследования и тонкой настройки параметров управления полетом мотылька, дальнейшую миниатюризацию технологии и ее тестирование на свободно летающих мотыльках».