Дрон чувствует запахи

05.12.2020

Инженеры Вашингтонского университета подключили антенну живого мотылька к комплекту электроники и использовали ее для наведения беспилотника на конкретные запахи. Созданную машину они называют Smellicopter.

"Природа на голову превосходит наши искусственные датчики запаха. Используя обонятельную антенну настоящего мотылька на дроне Smellicopter, мы можем получить лучшее из обоих миров: чувствительность биологического организма на роботизированной платформе, которой можно управлять", - говорит Мелани Андерсон, ведущий автор исследования.

Полая трубчатая антенна позаимствована у бабочки вида табачный бражник (manduca sexta). В каждый конец антенны вставляют небольшие электроды, которые снимают сигнал с ее рецепторов. Антенна остается биологически и химически активной в течение четырех часов после удаления, но срок ее годности можно продлить, если хранить компонент в холодильнике.

Чтобы проверить обоняние полученного киборга, команда поместила сенсор в аэродинамическую трубу, где ему пришлось конкурировать со стандартным искусственным датчиком запаха. Тесты показали, что антенна мотылька реагирует на цветочный запах или на запах этанола гораздо быстрее любого другого датчика.

В следующих экспериментах исследователи установили сенсор на небольшой квадрокоптер, оснащенный двумя пластиковыми плавниками, позволяющими машине ориентироваться по ветру, и четырьмя инфракрасными датчиками обнаружения препятствий.

Smellicopter приводится в движение алгоритмом, который имитирует полет бабочки. Дрон начинает полет с дрейфа влево на указанное расстояние. Если он не обнаруживает достаточно сильный запах, то меняет курс и движется вправо. Обнаружив запах, беспилотник летит к его источнику. Если в какой-либо момент инфракрасные датчики обнаруживают препятствие в пределах 20 см, Smellicopter меняет направление.

Устройство может использоваться для обнаружения взрывчатых веществ или дыхания людей, застрявших под завалами на местах катастроф.

<< Назад: Температура воздуха в Арктике достигла максимума 06.12.2020

>> Вперед: Мозговые импланты для восстановления зрения 05.12.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Польза от детских занятий музыкой 13.01.2015 Ваш ребенок не хочет ходить в музыкальную школу? Постарайтесь убедить его не бросать занятия - игра на музыкальном инструменте идет на пользу развивающемуся детскому мозгу. Мы часто жалеем детей, которых заставляют ходить в музыкальную школу, считая, что в обычной общеобразовательной школе на них и так падает большая нагрузка, а с дополнительным фортепиано-скрипкой-сольфеджио они вообще перестанут успевать что-либо, начнут уставать и т. д. Однако детям занятия музыкой на самом деле только на пользу, и речь идет не только о расширении кругозора и воспитании разносторонней личности. Психологи из Вермонтского университета (США) утверждают, что занятия музыкой помогают детям управлять собственными эмоциями, усиливают внимательность и уменьшают тревожность. Во время взросления у детей меняется толщина коры мозга. Одни ее участки могут утолщаться, другие - утоньшаться, и такие изменения отражаются на поведении: у ребенка возникают проблемы с концентрацией внимания, снижается успеваемость, может появиться депрессия или повышенная агрессивность. Психологам пришла в голову идея сопоставить изменения в коре мозга с занятиями музыкой (или с их отсутствием). Они проанализировали данные томографического сканирования мозга более двухсот детей и подростков от 6 до 18 лет.Как и ожидалось, занятия музыкой отражались в первую очередь на моторной коре, отвечающей за координацию движений. Но, кроме того, отличия были в тех зонах, которые отвечали за поведение, внимание, рабочую память, организацию и планирование действий. Влияние занятий музыкой было благоприятным - изменения в коре указывали на то, что она при этом быстрее созревает, то есть все вышеупомянутые функции относительно внимания, эмоций, поведения и т.д. должны работать как следует. Данные томографии подтверждались психологическими тестами, которые участники эксперимента выполняли несколько раз за те несколько лет, пока длились наблюдения. Иными словами, даже если ребенку не стать великим скрипачом или пианистом, занятия музыкой все равно принесут пользу развивающемуся детскому мозгу. Хотя даже в таком случае вряд ли стоит загонять ребенка в музыкальную школу силой.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025