Ученые оснастили стрекозу «шпионским» рюкзаком

Ученые из Университета Дьюка и Intan Technologies разработали крошечное электронное устройство, способное считывать нервные импульсы мозга стрекозы прямо во время полета. Это поможет разработать новых простых, но надежных и «умных» роботов, а также усовершенствовать технологии управления насекомыми.

Не очень сложный мозг стрекозы способен выполнять сложные расчеты, которые позволяют управлять сложной аэродинамикой стрекозы и охотиться на мошек. Мозг стрекозы способен предсказать траекторию стрекозиной добычи, почти мгновенно проложить курс перехвата и противодействовать любым маневрам уклонения, на которые способна жертва – плодовая мушка. Понятно, что подобные возможности пригодились бы, например, беспилотным летательным аппаратам, особенно перспективным, предназначенным для ведения маневренного воздушного боя.

Ученые разместили на рюкзаке крохотный «рюкзак» с электродами, микрочипом и антеннами

Но изучить алгоритмы работы мозга стрекозы очень сложно, для этого необходимо считывать мозговые сигналы прямо во время охоты насекомого. Чтобы решить эту нетривиальную задачу, невролог Энтони Леонардо (Anthony Leonardo) с коллегами создал крошечный «рюкзак» предназначенный для считывания сигналов нейронов прямо в полете. Устройство весит всего 40 миллиграммов, примерно как пара песчинок или 10% всего веса стрекозы. Специальные электроды имплантированы в тело стрекозы, они записывают электрическую активность нейронов, затем микрочип их усиливает и передает по беспроводному каналу на компьютер.

Стрекоза не хотела летать в белых стенах лаборатории, поэтому ученым пришлось с помощью искусственных материалов сымитировать уголок живой природы

Таким образом, ученым удалось создать сложное миниатюрное устройство, которое само по себе может принести много пользы в деле разработки миниатюрных роботов и дистанционно управляемых насекомых. Но заставить стрекозу охотиться в лабораторных условиях оказалось еще сложнее: она все время билась о белые стены, пытаясь сбежать. В итоге пришлось построить на полу небольшой искусственный пруд с газоном, а стены поклеить фотообоями с изображением весеннего луга. Только после этого стрекоза начала чувствовать себя комфортно и охотиться на мошек.

В настоящее время ученые с помощью крохотного сканера-«рюкзака» и 18 высокоскоростных инфракрасных видеокамер фиксируют каждое движение стрекозы и каждый сигнал ее мозга, чтобы точно скопировать алгоритмы работы одного из самых живых перехватчиков.