綠色六月鰓角金龜裝有微型動能發(fā)電裝置,用于滿足所攜帶的微型攝像頭和麥克風(fēng)的用電需求
一支由飛蟲、老鼠、鴿子和鯊魚組成的偵察兵特種部隊正在組建中。這可不是卡通電影《動物總動員》中的情節(jié),而是美國密歇根大學(xué)的研究項目。
日前,一種名為綠色六月鰓角金龜?shù)募紫x,背上微型攝像機和麥克風(fēng),成為了這支特種部隊首批昆蟲雇傭兵。
翅膀不停能量不斷
長期以來,科學(xué)家們一直致力于研發(fā)昆蟲大小的微型飛行器。但是在研發(fā)過程中科學(xué)家們意識到,想要設(shè)計出一種微小的輕型飛行器,它能攜帶一定重量的載荷飛行,依靠高性能電池進(jìn)行長時間的穩(wěn)定供電,這幾乎是不可能完成的任務(wù)。
因此,美國密歇根大學(xué)的研究人員另辟蹊徑,設(shè)法在昆蟲身上“做手腳”。
研究人員將身長不到1英寸(約合2.54厘米)的綠色六月鰓角金龜甲蟲作為研究對象,在它的神經(jīng)中樞植入電極,在它身上安裝微型控制器和傳感器對其進(jìn)行控制。如此一來,甲蟲便失去了自主意識,成為一只“僵尸”。
研究人員還在甲蟲胸廓和翅鞘上安裝了一種特殊的微型裝置,利用甲蟲翅膀的拍打發(fā)電,將動能轉(zhuǎn)化成電能。該裝置是一種微型壓電設(shè)備,可以在85至105 赫茲的頻率下工作,這正是綠色六月鰓角金龜甲蟲翅膀扇動的頻率變化范圍。
研究人員表示,由于飛行肌控制昆蟲扇翅的振動,所以微型裝置的安裝位置距離昆蟲飛行肌越近,昆蟲扇動翅膀產(chǎn)生的動能轉(zhuǎn)化為電能的效率越高。
此外,微型裝置還可以利用熱量和太陽能產(chǎn)生電量,為甲蟲背部攜帶的攝像機、麥克風(fēng)、傳感器持續(xù)供電。
資料圖全副武裝的“昆蟲特種兵”(資料圖)
專門執(zhí)行高危任務(wù)
研究人員指出,“僵尸昆蟲”可用于災(zāi)后搜救和軍事行動。“它可以飛往危險地帶執(zhí)行偵察監(jiān)視或者偵測爆炸物等危險任務(wù)。”美國密歇根大學(xué)的哈利勒·納杰菲教授說,“我們可以將這些小蟲子派往危險或封閉的環(huán)境中去。”
密歇根州大學(xué)正在申請這項技術(shù)的專利,同時尋找投資者,幫助他們繼續(xù)這項研究計劃。目前美國國防部高級研究計劃局已經(jīng)出資資助該項目。研究人員表示,希望明年昆蟲雇傭兵能夠?qū)崿F(xiàn)首次試飛。
其實密歇根大學(xué)并不是第一家研究昆蟲雇傭兵的機構(gòu)。美國加利福尼亞大學(xué)伯克利分校研究人員2009年10月就曾宣布,已經(jīng)成功將微型神經(jīng)和肌肉刺激系統(tǒng)植入甲蟲體內(nèi),從而遙控甲蟲起飛、飛翔、轉(zhuǎn)向和降落,這一研究也由美國國防部高級研究計劃局資助。據(jù)悉,這家機構(gòu)多年來一直致力于研究“僵尸昆蟲”,希望最終能利用它們充當(dāng)空中運載工具甚至是微型間諜。
然而,英國圣菲爾德大學(xué)人工智能和機器人專家內(nèi)奧爾·夏基則懷疑“僵尸昆蟲”最終用于軍事目的的可能性。他認(rèn)為,要用于軍事目的,還需要給甲蟲安上衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器和攝像裝置,但這些裝置對于最大型的甲蟲而言,依然過于沉重。