Повелители мух

Израиль занялся созданием насекомых-киборгов

Жук-слон с микроконтроллером полета. Фото с сайта physorg.com

Ученые из авиационной лаборатории Израильского технологического института совместно с исследователями из Тель-авивского университета начали проводить эксперименты в области дистанционно контролируемого полета насекомых. Итогом таких исследований должно стать создание миниатюрного кибернетического организма. Работы проводятся при финансировании командования Армии США. Аналогичными исследованиями в настоящее время заняты еще четыре научных учреждения.

Исследования проводятся профессором Дэниэлом Вайхсом (Daniel Weihs) и доктором Галом Рибаком (Gal Ribak), сотрудниками Израильского технологического института (Технион). Подробности об их работе обнародовала газета "Гаарец", не уточнив ни название проекта, в рамках которого проводятся исследования, ни объем финансирования программы. Известно только, что эксперименты проводятся на средства, выделенные командованием Армии США. В США подобными исследованиями занимается Университет Мичигана и университет в Беркли.

Киборги
Киборг, или кибернетический организм, представляет собой биологический организм с имплантированными искусственными механическими или электрическими элементами. Этот термин впервые был использован в 1960 году учеными Манфредом Клайнсом и Натаном Клином. Популяризация термина началась в 1980-х годах после выхода фильмов "Терминатор" и "Робот-полицейский". Научные исследования в области управления насекомыми проводятся в США, по разным данным, с 2005-2007 годов.

По данным газеты, в настоящее время ученые совместно со специалистами Тель-авивского университета проводят эксперименты на мухах, кузнечиках, жуках и стрекозах. Насекомых, закрепленных на штанге, помещают напротив вентилятора со специальным рассеивателем и создают поток воздуха, заставляющий их работать крыльями, как если бы они летели самостоятельно. "Полет" насекомых снимается в ускоренном режиме на две видеокамеры, а потом ученые в замедленном режиме наблюдают за их движениями.

Одновременно со специальных электродов, размещенных в мускулатуре насекомых, записываются электрические сигналы в мышцах. Все полученные данные впоследствии анализируются - ученые пытаются понять, как именно работает мускулатура насекомых в каждый момент полета. Впоследствии Вайхс и Рибак рассчитывают научиться отправлять модулированные электрические сигналы, аналогичные электрическим сигналам нервной системы насекомых, их мышцам, чтобы те двигались по заранее определенной программе.

"Мы получили своего рода карту, которая показывает, что сигнал A, посланный мышце B, заставляет насекомое повернуть вправо. Таким образом, я могу разработать программу из собственных сигналов управления насекомым. Я подаю сигнал C в мышцу В и оно поворачивает влево", - рассказал "Гаарецу" профессор Вайхс. "Важен не только дистанционный контроль над насекомым. Основная задача - заставить его полететь, сделать то, что оно и так умеет, и вмешиваться, только когда нам нужно", - добавил Рибак.

При этом израильские ученые уверены, что применение насекомых в качестве миниатюрных систем наблюдения имеет множество преимуществ перед созданием искусственных аппаратов подобного типа. Дело в том, что создание беспилотника размером с насекомое требует серьезных исследований и разработок. Так, для этого аппарата нужны миниатюрные камеры, источники питания, микроэлектроника, двигатели. В случае с насекомым все это уже существует и надо только научиться его использовать.

Например, всю энергию, необходимую для работы систем слежения и управления, можно будет получать прямо от организма насекомого. Такие исследования в настоящее время проводит Университет Мичигана. Там ученые сумели установить миниатюрный генератор на жука. Эта система позволяет преобразовывать кинетическую энергию крыльев насекомого в электрическую. Там же исследователи создали микроскопические топливные элементы и сумели вживить такую систему улитке.

Контроллер управления жуком-слоном. Фото с сайта physorg.com
Контроллер управления жуком-слоном. Фото с сайта physorg.com

По данным Техниона, Вайхс и Рибак также ведут исследования в рамках программы "Уроки, которым можно научиться у насекомых, чтобы создавать беспилотные летательные наноаппараты" (Lessons from insects for the design of Nano Unmanned Aerial Vehicles). Исследования проводятся на жуках голиафах и перокрылках. Как следует из описания программы, беспилотные наноаппараты будут использовать машущие крылья, чтобы иметь возможность вертикального взлета и посадки и полета в любом направлении.

Отвечая на вопрос корреспондента "Гаареца" о том, страдают ли насекомые от таких исследований, Вайхс заявил: "Я не знаю, и я не думаю, что кто-то с уверенностью может сказать, что знает. Мы не занимаемся хирургией. По сравнению с опытами на животных, это просто детские забавы". "Хельсинкские соглашения об экспериментах на животных не распространяются на насекомых, которые не считаются важными. К тому же, после имплантации электродов насекомые вряд ли испытывают какую-либо боль", - отметил Вайхс.

Пока израильские ученые бьются над системой дистанционного управления мухами и кузнечиками, некоторые научные лаборатории уже достигли определенных успехов. Так, в 2009 году Управление перспективных исследований и разработок Пентагона (DARPA) объявило, что ученым из университета в Беркли удалось управлять полетом жука-слона. В частности, в него вживили электроды, микробатареи и приемопередатчик. Видео контролируемого полета насекомого можно посмотреть здесь. Несмотря на то, что исследователи сумели добиться контролируемого полета насекомого, они не смогли увеличить его продолжительность.

Исследователи полагают, что дистанционно управляемые насекомые смогут успешно выполнять множество задач, в числе которых - незаметное слежение, разведка и поиск выживших под обвалами. Серьезным инструментом ведения войны насекомые вряд ли станут. Дело в том, что миниатюрный передатчик просто не сможет транслировать сигнал на сколько-нибудь существенное расстояние. Да и микроскопические электронные системы будет сложно защитить от воздействия средств радиоэлектронной борьбы.

Обсудить
00:06 Сегодня
Арест Временного правительства

«Главным был вопрос о войне»

Как Временное правительство довело Россию до революции: спецпроект «Ленты.ру»
00:10 15 ноября 2016

Зина без резины

Как геи, солдаты и проститутки разнесли ВИЧ по СССР
Сергей Лавров и Джон Керри, архивВ центре внимания
Почему Лавров стал самым популярным политиком на СМИД ОБСЕ в Гамбурге
«Верните наше будущее!»
О чем мечтают альтернативные правые — друзья Трампа и враги политкорретности
От ковбоя до рака легких
Сложная история отношений американцев и табачной продукции
Крым с навигатором и без
Как туристы верят спутникам, а местные жители над ними смеются
Рыночные отношения
Лучшие рождественские ярмарки Европы
Просто ми-ми-ми
Победители фотопремии Nature Photographer of the Year
Подмосковные вечера
Как провести каникулы недалеко от российской столицы
Дженис ЙостимаСама себе модель
История успеха девушки из провинции с миллионом подписчиков в сети
Повторяй за мной
Чернокожая модель восстала против стандартов красоты
Мохаммед, похититель Рождества
Елки и Санта-Клаусы в Европе оказались в опале
Кровавая пенсия
Чем занимаются знаменитые преступники, ушедшие на покой
Видео: Самый быстрый «МАЗ»
Дакаровский «МАЗ», десантный корабль на воздушной подушке и заброшенная авиабаза
Кёрлинг по-крупному
Массовые аварии и другие скользкие видео в честь прихода зимы
Самые продаваемые автомобили в России
25 самых популярных автомобилей ноября 2016 года
Чех, два японца и кореец: выбираем лучший компактный седан
Длительный тест четырех компактных седанов. Часть 3
От роддома до могилы
Тайны фамильных особняков, в которых живут поколения фермеров и журналистов
Извращенные вкусы
Откровения риелторов о клиентах-геях, богеме, политиках и шизофрениках
Пассажиры в зале ожидания в аэропорту СочиКвартирный вопрос их испортил
Как обманывают приезжих нечистоплотные москвичи
Халявщики и партнеры
Застройщики и банки шокируют заемщиков ипотечными условиями