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
Наука и техника
 — 
00:01 Сегодня
A cold water immersion experiment at Dachau concentration camp presided over by Professor Ernst Holzlöhner (left) and Dr. Sigmund Rascher (right). The subject is wearing an experimental Luftwaffe garment

Птичку жалко

Почему нацисты защищали права животных и уничтожали людей
Неудачное начало
Чем запомнятся первые 100 дней правления Дональда Трампа
Каждое третье убийство
Центральную и Южную Америку захлестнула волна насильственных преступлений
Как живется Микки-Маусу в КНДР
Что представляет собой поп-культура Северной Кореи
Эрдоган, Аллах и Россия
Стоит ли бояться исламизации Турции
Владимир Путин и Синдзо Абэ«Мы с Владимиром хотим идти рука об руку»
Из десятков намеченных планов Абэ и Путин пока готовы реализовать только один
Приоткрытый авангард
Почему выдающееся искусство XX века нужно искать в провинции
Талантливый мистер Демме
Фильмы, которыми запомнится режиссер Джонатан Демме
Искатели растерянных женщин
Кино недели с Денисом Рузаевым: от «Затерянного города Z» до «Идеаля»
Придумали тоже
Gorillaz и другие группы, которых не было
«Скотина тупая! Я тебя больше не знаю»
Как на радио швыряются стаканами и обмениваются оскорблениями
Не брат ты мне...
Как популярные интернет-сервисы унижают чернокожих и азиатов
Пацан к успеху шел
Обиженный на весь мир школьник изобрел идеальное оружие против Sony и Microsoft
Три алмаза за клубничку
Азиаты тратят последние деньги на трансляции с обнаженными дамами
Брить или не брить
Поклонницы натуральной красоты массово отказываются от эпиляции
CULVER CITY, CA - NOVEMBER 12: Founder, Snapchat Evan Spiegel (L) and model Miranda Kerr attend the Fifth Annual Baby2Baby Gala, Presented By John Paul Mitchell Systems at 3LABS on November 12, 2016 in Culver City, California. (Photo by Tommaso Boddi/Getty Images for Baby2Baby)Триумф ботана
Самый престижный жених современности — IT-магнат
«Американцы — радостный народ»
Рассказ москвича, переехавшего в Сан-Франциско
Мама — марихуана
Зачем американки совмещают употребление наркотиков с воспитанием детей
Очеловеченный фургон
Длительный тест стильно-пассажирского VW Multivan
ОСАГО надо?
Автомобильные аварии, превращенные в искусство
Самые крутые локомобили
Машины, которые ездят по рельсам
Самые выдающиеся французские машины
10 автомобилей из Франции, ставших культовыми
Чудеса селекции
Что получится, если скрестить квартиру с дачей: опыт россиян
Шведы поневоле
Исповедь россиянина, живущего в групповой семье
Добро пожаловать в рай
Жилье в Крыму: новую квартиру на полуострове можно купить за миллион рублей
Сносное настроение
Демонтаж жилых домов в Москве: что нужно знать
Вышка светит
Как выглядит частный особняк, побивший мировой рекорд этажности