Élő lepke csápját kötötték egy, a levegő kémiai összetételét vizsgáló szerkezetre

2020 / 12 / 20 / Perei Dóra

#katasztrófa #smellicopter #szaglókopter #robbanószer

Élő lepke csápját kötötték egy, a levegő kémiai összetételét vizsgáló szerkezetre

A világ kutatói egy percig sem tétlenkednek, ha a biztonságunk a tét, ezúttal a Washingtoni Egyetem munkatársai alkottak egy hihetetlen szerkezetet: céljuk, hogy a jövőben emberéletek kockáztatása nélkül találjunk rá például gázszivárgások forrására, rejtett robbanóanyagokra, vagy katasztrófák esetén a romok alatt rekedt sebesültekre.

A The Engineer értesülése szerint az eszköz a "Smellicopter", azaz "Szaglókopter" nevet kapta, legfontosabb kiegészítője pedig egy valódi lepkecsáp, mivel az ízeltlábúak szerve bármely mesterséges szenzornál érzékenyebb a levegőben keringő kémiai anyagokra.

Ilyen nincs, és mégis van: fogaskerék egy rovarban Az apró ugráló rovar, az Issus coleoptratus fogazott fogaskerekeket használ ízületeiben, hogy pontosan szinkronizálja hátsó lábainak rúgásait, miközben előre halad.

A szakemberek hosszú ideje próbálnak hasonló életmentő eszközöket készíteni, csakhogy az eddigi szenzorok egész egyszerűen nem voltak elég érzékenyek és gyorsak a szagok azonosításához. A Szaglókopter ezzel szemben egy természetes szervvel, az amerikai dohányszender csápjával nyomoz. Az autonóm drónhoz csatlakoztatott 'élő alkatrésznek' köszönhetően a gép önállóan repül a megfelelő szagok irányába, méghozzá anélkül, hogy bármilyen, az útjába kerülő akadálynak nekiütközne. Melanie Anderson, a kutatásról szóló tanulmány vezető szerzője, a Washingtoni Egyetem doktorandusza szerint végül a természet volt az, aki kihúzta őket, pontosabban az ember alkotta szagérzékelőket a slamasztikából. Hozzátette: egy igazi lepke csápjával mindkét világból kihozták a maximumot. "Egy biológiai organizmus érzékenységét párosítottuk egy általunk irányított robottal" - magyarázza Anderson.

A lepkék csápja a kémiai anyagok érzékelésére szolgál, például élelemszerzésnél vagy párkeresésnél. Thomas Daniel biológiaprofesszor, Anderson konzulense szerint a csáp cellái felerősítik a levegőben keringő kémiai jeleket, és már egyetlen illatmolekula is rengeteg sejtszintű válaszreakciót idéz elő a szervben, létrehozva ezzel egy rendkívül hatékony, gyors és specifikus reakciót.

Altatásban vették le a lepkék csápjait

Mondanunk sem kell, hogy a várt eredményekért nem csupán egy állatnak kellett lemondania csápjáról, bár a kutatók elmondása alapján a lehető leghumánusabb módon kivitelezték az eltávolítást: előbb hűtőbe helyezve elaltatták a lepkéket, és csak ezután választották le fejükről a csápokat, amelyek biológiai és kémiai szempontból is aktívak maradtak, akár négy órán át.

A csápok mindkét végét drótokhoz csatlakoztatták (ezzel lényegében áramkört zártak be), majd mesterséges szenzorokhoz kötötték, és az egészet egy drónra helyezték. Az így kapott szerkezetet olyan szélcsatornába eresztették, amelyben virágillatot, illetve etanolpárát áramoltattak.

A találmány az elvárásoknak megfelelően mindkettőre gyorsan, helyesen reagált.

A röppályát akadályozó tárgyak kikerüléséért ellenben már a gépek, vagyis konkrétan beépített infravörös szenzorok feleltek: amennyiben a drón legalább húsz centiméterre megközelített valamilyen akadályt, akkor automatikusan irányt váltott. A szerkezet ezen kívül kamera segítségével pásztázza környezetét, vagyis a GPS helyett a 'látására' hagyatkozik, így alkalmas föld alatti terek, aknák, bányák vagy csőrendszerek átkutatására is. A mostani eredmények tükrében a kutatók azt remélik, hogy az eszközt megtaníthatják további légnemű anyagok felismerésére is, hogy érzékelje például egy romok közé szorult személy légzését vagy egy aktiválatlan bomba kémiai jellegzetességeit.