Этот робот слышит ушами саранчи

Ухо саранчи внутри чипа. Предоставлено: Тель-Авивский университет.

Когда соединяются биология и человеческие технологии.

В беспрецедентной интеграции биологических систем в технологические системы исследователи из Израиля показали, как чувства мертвой саранчи могут быть использованы в качестве сенсора для робота. Вместо микрофона робот использовал уши мертвого насекомого, чтобы улавливать звуки и соответственно реагировать. Работа была опубликована в журнале Sensors.

«Мы выбрали слух, потому что его можно легко сравнить с существующими технологиями, в отличие, например, от обоняния, где проблема гораздо сложнее», — говорит д-р Бен Маоз из Тель-Авивского университета.

Маоз тесно сотрудничал с профессором Амиром Аяли, экспертом по саранче. Ранее лаборатория Аяли изучала уши саранчи. Этот опыт оказался бесценным, поскольку исследователям нужно было удалить ухо мертвой саранчи и сохранить его работоспособность достаточно долго, чтобы его можно было подключить к роботу, разработанному Маозом и его коллегами. 

Ухо саранчи оставалось функциональным, несмотря на то, что оно было удалено из тела насекомого. Все благодаря специальному устройству под названием Ear-on-a-Chip, которое доставляет в орган кислород и другие вещества. Провода, подключенные к выходу, позволяют выводить электрические сигналы из уха саранчи и усиливать их для передачи в блок обработки робота.

Во время экспериментов, когда исследователи хлопали один раз, ухо саранчи улавливало звук, сигнал которого давал роботу команду двигаться вперед — заранее запрограммированная инструкция. Когда робот слышал два хлопка, он двигался назад.

Но разве ухо саранчи лучше микрофона? Это не относится к делу. Целью исследования было раздвинуть границы того, что мы можем сделать с точки зрения интеграции биологических систем в технологические системы или наоборот.

Наши технологии могут показаться впечатляющими, но на самом деле это ничто по сравнению с биологическими системами, которые являются продуктом более чем миллиарда лет эволюции. Человеческий мозг, самый сложный блок обработки информации в известной Вселенной, потребляет меньше энергии, чем лампочка. Один грамм ДНК может хранить 215 петабайт (215 миллионов гигабайт) данных, на нее даже записывают фильмы. Очевидно, что интеграция биологии в наши технологии обладает огромным потенциалом.

«Следует понимать, что биологические системы расходуют ничтожно мало энергии по сравнению с электронными системами. Они миниатюрны, а значит, чрезвычайно экономичны и эффективны», — сказал Маоз. «Принцип, который мы продемонстрировали, можно использовать и применять к другим чувствам, таким как обоняние, зрение и осязание. Например, некоторые животные обладают удивительными способностями обнаруживать взрывчатые вещества или наркотики; создание робота с биологическим носом могло бы помочь нам сохранить человеческую жизнь и идентифицировать преступников таким способом, который сегодня невозможен. Некоторые животные умеют обнаруживать болезни. Другие могут ощущать землетрясения. Нет предела», — добавил он.