ملخ‌ها با اتصال حسگر بمب‌یاب شدند

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از Futurity، پژوهشگران دانشگاه واشنگتن حسگرهایی را به بدن ملخ‌ها متصل کردند تا از این طریق بتوانند نحوه بوکشیدن ملخ‌ها را شناسایی کنند. آنها معتقدند که یافته‌های به دست آمده از این آزمایش می‌تواند مبنای سیستم‌های دریافت رباتیک زیستی باشد که مواد شیمیایی یا منفجره خطرناک را شناسایی می‌کنند.

سیستم‌های دریافت رباتیک زیستی نسبت به سایر سیستم‌های مهندسی، سیستم‌های پیچیده‌‌تری هستند. به عنوان مثال، برخی از این سیستم‌ها مسئول احساس بو هستند. محققان در این آزمایش، روی چگونگی دریافت و پردازش سیگنال‌های حسی در مغز ساده ملخ‌ها تحقیق می‌کنند.

محققان دریافتند که بوها، فعالیت عصبی پویایی را در مغز تحریک می‌کنند که به ملخ امکان می‌دهد به طور صحیح بوی خاصی را در صورت وجود سایر بوها شناسایی کند. محققان همچنین در این تحقیقات دریافتند ملخ‌هایی که تشخیص بو به آنها آموخته می‌شود، حتی قادرند این کار را در شرایط پیچیده و در میان انواع بوها انجام دهند.

در این سیستم، از حسگرهای متعددی استفاده می‌شود. محققان، این حسگرهای شیمیایی را روی شاخک‌های ملخ قرار داده‌اند که از صدها هزار حسگر و انواع مختلفی تشکیل شده است.

هدف این گروه تحقیقاتی از قرار دادن این حسگرها روی شاخک ملخ‌ها کنترل فعالیت عصبی از طریق مغز حشره است و این کار را در حالی انجام می‌دهند که حشره آزادانه پرواز حرکت می‌کنند و به جست‌وجو و رمزگشایی از بوهای موجود در محیط می‌پردازند. چنین روش مشابهی همچنین به اجزای الکترونیکی با نیروی کم برای جمع‌آوری، گزارش و انتقال داده‌های کسب کرده نیاز دارد.

محققان از ملخ‌ها به عنوان سیستم رباتیک زیستی برای جمع‌آوری نمونه‌ها با استفاده از کنترل از راه دور استفاده می‌کنند. آنها نوعی تتوی پلاسمایی ایجاد شده از ابریشم سازگار زیستی برای قرار دادن آن روی بال‌های ملخ استفاده خواهند کرد که حرارت خفیفی ایجاد می‌کند و به هدایت ملخ‌ها برای حرکت به سمت موقعیت‌های خاصی که قابل کنترل از راه دور هستند، کمک می‌کند.

این تتوها با نانوساختارهای پلاسمایی حک شده‌اند و ملخ‌ها همچنین می‌توانند نمونه‌های ترکیبات اورگانیک فرار را در نزدیکی خود جمع‌آوری کنند که به محققان امکان می‌دهد تجزیه و تحلیل‌های ثانویه از آرایش شیمیایی ترکیبات را با استفاده از روش‌های معمول‌تر دنبال کنند.

سیستم بویایی سگ‌ها هنوز هم یکی از سیستم‌های درک حواس قوی در سیستم‌های مهندسی به شمار می‌رود که از آن در امنیت سرزمین‌ها و تشخیص‌های پزشکی استفاده می‌شود. با وجود این، دشواری و زمان لازم برای آموزش و مقید کردن این جانوران، به همراه نبود فرآیندهای رمزگشایی قوی به منظور استخراج مواد شیمیایی مرتبط که اطلاعات مربوط را از سیستم‌های زیست‌شناختی ارسال می‌کنند، چالش مهمی بر سر راه کاربردهای بیشتر محسوب می‌شود.

محققان انتظار دارند از این روش بتوانند به عنوان راهی برای تشخیص و شناسایی مواد منفجره استفاده کنند.

مترجم: ندا اظهری