Robotyczne koniki polne, które wykrywają materiały wybuchowe
Naukowcy zmodyfikowali koniki polne w ten sposób, by mogły wykrywać substancje wybuchowe. To pierwsze takie cyborgi na świecie.
Uczeni z Uniwersytetu Waszyngtońskiego w Missouri opracowali roboowada z wyrafinowanym układem węchowym, który pozwala na detekcję wybuchowych substancji chemicznych. Czy kiedyś tego typu roboty zastąpią wyspecjalizowane zwierzęta?
Przyrządy do wykrywania związków chemicznych zwane elektronicznymi nosami, są budowane od dziesięcioleci. Stosuje się je w medycynie, policji i służbach bezpieczeństwa. Zespół Baraniego Ramana wykorzystał koniki polne do ulepszenia metod detekcji chemicznej.
Naukowcy wystawili koniki polne na działanie różnych związków chemicznych, w tym materiałów wybuchowych (TNT i DNT) oraz niewybuchowych (np. benzaldehyd). Na antenach owadów (narządach czuciowych występujących u większości stawonogów) znajduje się ok. 50 000 neuronów receptorów węchowych (ORN), które wykrywają zapachy. Sygnały elektryczne są następnie przekazywane do płata antenowego, części mózgu owada. Za pomocą elektrod przymocowanych do tego rejonu mózgu, naukowcy byli w stanie oddzielić różne reakcje konika polnego i skorelować je z poszczególnymi substancjami chemicznymi.
Sygnały te zostały wzmocnione i bezprzewodowo przesłane przez owady za pośrednictwem małego, lekkiego plecaka. Proces rozpoznawania chemicznego został osiągnięty niemal natychmiast, w zaledwie kilkaset milisekund.
Niestety, jest pewien problem. Po 7 godzinach od wykrycia materiałów wybuchowych, zmodyfikowane koniki polne umarły. Przyczepienie im plecaka mocno ograniczało ich ruchliwość.
Badania są warte doprecyzowania, gdyż każdy konik polny wykorzystany do namierzenia substancji wybuchowych przewyższał pod kątem czułości każdy znany elektroniczny nos. Podczas gdy pojedynczy owad klasyfikował zapachy chemiczne z ponad 60-procentową dokładnością, połączenie danych pochodzących od kilku koników polnych doprowadziło do "znacznej poprawy wydajności". Przy wykorzystaniu siedmiu koników polnych, średnia dokładność wykrywanych substancji wynosiła 80 proc.
Dzięki dotacji w wysokości 750 000 dol. z amerykańskiego Office of Naval Research, w niedalekiej przyszłości zmodyfikowane koniki polne mogą być wykorzystywane w sprawach bezpieczeństwa wewnętrznego.
