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Il Maggiolino telecomandato dell'esercito
Secondo una ricerca presentata questa settimana, un gigantesco coleottero floreale con elettrodi impiantati e un ricevitore radio sul dorso può essere controllato in modalità wireless. Gli scienziati dell'Università della California hanno sviluppato un minuscolo impianto di perforazione che riceve segnali di controllo da un computer vicino. I segnali elettrici trasmessi tramite gli elettrodi comandano all'insetto di decollare, girare a sinistra oa destra o librarsi a mezz'aria. La ricerca, finanziata dalla Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), potrebbe un giorno essere utilizzata per scopi di sorveglianza o per missioni di ricerca e salvataggio.
Scarabeo cyborg: Qui è mostrato un coleottero gigante che trasporta un microprocessore, un ricevitore radio e una microbatteria e impiantato con diversi elettrodi. Per controllare il volo dell'insetto, gli scienziati inviano segnali in modalità wireless al carico utile, che invia segnali elettrici attraverso l'elettrodo al cervello e ai muscoli del volo.
I coleotteri e altri insetti volanti sono maestri nel controllo del volo, integrando il feedback sensoriale dal sistema visivo e da altri sensi per navigare e mantenere un volo stabile, utilizzando nel contempo poca energia. Piuttosto che provare a ricreare questi sistemi da zero, Michel Maharbiz e i suoi colleghi mirano a sfruttare le capacità naturali dello scarabeo fondendo insetto e macchina. Il suo gruppo ha precedentemente creato scarabei cyborg, compresi quelli a cui sono stati impiantati componenti elettronici come pupe. Ma la ricerca in corso, presentata all'IEEE MEMS in Italia, è la prima dimostrazione di un sistema di coleotteri wireless.
Il carico utile dello scarabeo è costituito da un microprocessore standard, un ricevitore radio e una batteria collegata a un circuito stampato personalizzato, insieme a sei elettrodi impiantati nei lobi ottici e nei muscoli di volo degli animali. I comandi di volo vengono inviati in modalità wireless allo scarabeo tramite un trasmettitore a radiofrequenza controllato da un laptop nelle vicinanze. Gli impulsi elettrici oscillanti inviati ai lobi ottici del coleottero innescano il decollo, mentre un singolo breve impulso interrompe il volo. I segnali inviati ai muscoli di volo basilari sinistro o destro fanno girare l'animale rispettivamente a destra oa sinistra.
La maggior parte delle ricerche precedenti sul controllo del volo degli insetti si è concentrata sulle falene. Ma i coleotteri hanno alcuni vantaggi. Le dimensioni del coleottero gigante dei fiori - varia in peso da quattro a dieci grammi ed è lungo da quattro a otto centimetri - significa che può trasportare carichi utili relativamente pesanti. Per essere utilizzato per missioni di ricerca e salvataggio, ad esempio, l'insetto dovrebbe portare una piccola telecamera e un sensore di calore.
Inoltre, il volo dello scarabeo può essere controllato in modo relativamente semplice. Un singolo segnale inviato ai muscoli dell'ala innesca l'azione e lo scarabeo si occupa del resto. Ciò consente alla normale funzione di controllare il battito delle ali, afferma Jay Keasling , che non è stato coinvolto nella ricerca sui coleotteri ma che collabora con Maharbiz. Una segnalazione minima preserva la batteria, allungando la vita dell'impianto. Le falene, d'altra parte, richiedono un flusso di segnali elettrici per continuare a volare.
La ricerca è stata guidata in gran parte dai progressi nel settore della microelettronica, con la miniaturizzazione di microprocessori e batterie.