Κυβερνοέντομα: Κατσαρίδες διασώστες

Μικροσκοπικά έντομα ρομπότ έχουν εδώ και πολύ καιρό ανακηρυχθεί ως το επόμενο μεγάλο βήμα σε επιχειρήσεις έρευνας και διάσωσης.

Μπορούν να ψάχνουν μέσα στα ερείπια ενός κτιρίου που κατέρρευσε, για επιζώντες και να μεταδίδουν σχετικές πληροφορίες χρησιμοποιώντας τα έξυπνα ηλεκτρονικά, που έχουν στη πλάτη τους. Αλλά έχει αποδειχθεί δύσκολη η κατασκευή ενός λειτουργικού και ικανού μηχανικού εντόμου σε φυσικό μέγεθος. Έτσι οι Alper Bozkurt και Tahmid Λατίφ από το Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας αναρωτήθηκαν αν πραγματικά αυτά τα σκαθάρια θα μπορούσαν πράγματι να προσφέρουν υπηρεσίες στον άνθρωπο σε τόσο αφιλόξενες συνθήκες. 

Η ιδέα της εκπαίδευσης εντόμων να κάνουν χρήσιμη δουλειά δεν είναι εντελώς νέα. Το 2009 ερευνητές στο Πεντάγωνο κατέδειξαν το "σκαθάρι Cyborg" του οποίου η πτήση ήταν ελεγχόμενη από απότομες δονήσεις με χαμηλά ηλεκτρικά φορτία. Ο Δρ Bozkurt ο ίδιος έχει πειραματιστεί με τα σκαθάρια, αλλά το να οδηγείται ένα έντομο με εμβιομηχανικά ερεθίσματα αποδείχθηκε δύσκολο. Έτσι, στράφηκε προς την κατσαρίδα της Μαδαγασκάρης. 

Οι κατσαρίδες μπορούν να αντέξουν δραστικές κλιματικές αλλαγές (αυτός είναι και ο λόγος που ακμάζουν για 250 εκατομμύρια χρόνια) και μπορούν να τα βγάλουν πέρα ​​με λίγο ή καθόλου τροφή για μήνες. Αν και χωρίς φτερά, η ποικιλία Hissing της Μαδαγασκάρης είναι άριστοι ορειβάτες, τόσο σε τραχιές επιφάνειες και σε ομαλότερες όπως το γυαλί. Όλα αυτά τις καθιστούν ιδανικούς υποψηφίους για να τρυπώνουν μέσα σε ερείπια πλούσια σε αμίαντο. Ζυγίζουν περίπου 20g και είναι ικανά να μεταφέρουν άλλα 5 γραμμάρια ωφέλιμου φορτίου, αρκετό για μια φωτογραφική μηχανή μινιατούρα, ένα μικρόφωνο, έναν αισθητήρα αερίου ή άλλο εύχρηστο αισθητήριο, εκτός από το πολύ σημαντικό κύκλωμα διεύθυνσης. 

Αυτό λειτουργεί με την αξιοποίηση της φυσικής τάσης που έχουν οι κατσαρίδες για την αίσθηση κινδύνου, με δύο ζωτικής σημασίας αισθητήρια : οι κεραίες, οι οποίες ανιχνεύουν τα εμπόδια στο δρόμο και τα κερκίδια ένα ζευγάρι μικροσκοπικά εξαρτήματα, που βρίσκονται στο υπογάστριο της, τα οποία αντιλαμβάνονται τις κινήσεις του αέρα, που συχνά συνδέονται με απειλές. Μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (PCB), πέραν της συμβατικής, που περιέχει ένα μικροελεγκτή, ένα ασύρματο δέκτη και έναν πομπό, τοποθετείται πάνω στην πλάτη του εντόμου. Ο μικροελεγκτής είναι ενσύρματο σε μικροσκοπικά ηλεκτρόδια από ανοξείδωτο χάλυβα που εμφυτεύονται χειρουργικά στο εσωτερικό των κεραιών και κοντά στο σημείο που είναι τα κερκίδια. 

Ασύρματοι παλμοί στα κερκίδια κεντρίζουν τις κατσαρίδες να τρέξουν και κατευθύνονται από τις δύο κεραίες που δημιουργείται η ψευδαίσθηση ότι υπάρχει εμπόδιο και προκαλεί την κατσαρίδα να στρίψει. Προκειμένου να αποφευχθεί νευρική βλάβη, ο μικροελεγκτής ελέγχει τη διεπαφή μεταξύ του ιστού και των ηλεκτροδίων. Το όλο εξάρτημα λειτουργεί με μια μικροσκοπική μπαταρία πολυμερών λιθίου και ζυγίζει μόλις 0,7 γραμμάρια. 

Σε ένα κείμενο, που παρουσιάστηκε τον περασμένο μήνα στο 34ο Ετήσιο Διεθνές Συνέδριο της ΙΕΕΕ (Ινστιτούτο Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικών), στο Σαν Ντιέγκο, οι ερευνητές απέδειξαν πως ήταν σε θέση να διευθύνουν μια κατσαρίδα κατά μήκος μιας τροχιάς σχήματος S χρησιμοποιώντας ένα joystick. Τώρα προσπαθούν να βρουν τον καλύτερο τρόπο για να μεταδίδουν ραδιοφωνικά μηνύματα από τον σχετικά αδύναμο μικροελεγκτή στην πλάτη της κατσαρίδας μέσα από μια σειρά από σταθμούς βάσης. Στόχος τους είναι τελικά να αξιοποιήσουν τους αισθητήρες των ίδιων των εντόμων για τον εντοπισμό επιζώντων ή πτωμάτων, όπως ακριβώς βρίσκουν το σάπιο κρέας. 

Απλά μην περιμένετε ποτέ οι κατσαρίδες να τύχουν της ίδιας αγάπης από τους ανθρώπους, όπως τυγχάνουν τα σκυλιά διάσωσης.

Πηγή, theeconomist

Απόδοση στα ελληνικά, Δημήτρης Γιάκας