An Army of Cyborgs Beetles - Public
Insecte bionice. Agenția DARPA încearcă să creeze soldații viitorului. Cercetătorii americani implementează sisteme de control al zborului la diferite specii pentru uz militar
Științe 28.12.2009 08:00
Michelangelo Ridicat
La fel ca în cel mai îngrozitor film B, o armată de coleoptere zboară controlată de la distanță de sinistru militar. Capabile să recunoască terenul, să poarte senzori de război chimic sau să comunice mesaje, insectele sunt avanpostul în viitoarele războaie. Scenariul nu este opera unei minți tulburate, ci a unora dintre cele mai ilustre din America. Agenția DARPA, din cadrul Departamentului Apărării din acea țară, și câteva dintre cele mai bune universități americane, lucrează cu gândaci, molii și alte insecte bionice din 2006. Acum, după ce am cheltuit câteva milioane de dolari, ajung primele rezultate.
Proiectul se numește HI-MEMS (Hybrid Insect-Microelectromechanical Systems, pentru acronimul său în limba engleză) și își propune să plaseze părți mecanice în ființe vii. Aceste animale cyborg ar lucra după voia stăpânului lor. De data aceasta, DARPA caută să insereze mici artefacte în insecte în stadiul lor larvel sau pupal. Cu aceasta, cablajul este integrat în corpul animalului când ajunge la un adult. La acest plan s-au alăturat patru echipe de cercetători din universități precum California din Berkeley, Michigan, Massachusetts Institute of Technology (MIT), Texas A&M University sau Boyce Thompson Institute, un centru avansat de studii biologice afiliat la Universitatea Cornell.
Sistemul este plasat în stadiul pupal pentru ca adultul să-l integreze în corpul lor
Vederea unui gândac uriaș de patru sau mai mulți centimetri lung, cum ar fi Megasoma elephas sau Mecynorrhina torquata, zboară este impresionant. Dar, văzând cum, în fundul camerei, cineva își gestionează zborul cu un computer, aceasta produce neliniște. Cercetătorii de la Departamentul de Inginerie Electronică și Calculatoare de la Universitatea din Berkeley au publicat acum câteva săptămâni un articol în revista specializată Frontiers in Integrative Neuroscience sub titlul Radio remote control in insectele zburătoare. Împreună cu articolul, care descrie ultimele sale progrese, există o serie de videoclipuri cu dovada succesului.
Imaginile arată cum diferiții gândaci își mișcă aripile, mai întâi atașate la un cablu și mai târziu în zbor, dar în voia unui operator uman. La studiu au participat și entomologi și ingineri din universitățile statului Arizona și Michigan.
Cercetătorii au ales acești gândaci mari pentru a putea transporta o sarcină suplimentară cuprinsă între 20% și 30% din greutatea lor. S-a luat în calcul și faptul de a folosi cele două aripi asincron pentru a zbura, în fața altor insecte care le bat în același timp. Deși calea neuronală specifică care controlează inițierea și încetarea zborului nu este pe deplin înțeleasă la nicio insectă, în lucrare explică faptul că au intenționat să „inițieze, oprească și modulează oscilația aripilor prin stimularea electrică directă a creierului”.
Pentru a controla virajele și schimbările de direcție, curentul a fost aplicat la mușchii bazar stâng și drept (situați în toracele animalului, ei participă la controlul zborului). Cablajul se termină într-un sistem de control al frecvenței radio miniaturizat atașat la partea din spate a gândacului.
Cablare înainte de metamorfoză
Prin aplicarea unui puls asupra mușchiului bazal, animalul se întoarce spre dreapta sau spre stânga
Cablurile pentru microcontroler nu sunt așezate atunci când animalul este adult. Introducerea chirurgicală a până la patru electrozi, unul dintre aceștia în creier, ar putea ucide animalul sau, cel puțin, motricitatea acestuia. Ceea ce au făcut oamenii de știință este să pună cablurile atunci când gândacul se află în pupa sa. Pe măsură ce se dezvoltă în interiorul coconului, țesuturile vii acoperă firul. Insecta o face a lui. Trebuie doar să așteptați metamorfozele sale pentru a finaliza și aplica descărcările, literalmente.