您现在的位置是:首页 >要闻 > 2020-11-24 14:00:14 来源:
研究人员距离嗅炸弹的机器人蝗虫仅一步之遥
如果您想增强蝗虫作为炸弹嗅虫的用途,在将其运入现场之前,需要解决一些技术难题。有什么方法可以引导蝗虫-告诉蝗虫去哪里嗅闻?而且由于蝗虫不会说话(尚未),有没有办法读取这些靠机械装置维持生命的昆虫的大脑,以了解它们的气味?因此,蝗虫甚至还能闻到爆炸物吗?
是的,是前两个问题。圣路易斯华盛顿大学的先前研究表明,控制蝗虫的能力和读取大脑的能力(可以这么说)都可以辨别出它们在闻什么。现在,由于麦凯维工程学院的最新研究,第三个问题已经解决。
答案再次是:“是”。
在8月6日在线发表在《生物传感器和生物电子学:X》上的预验证中,研究人员展示了他们如何能够劫持蝗虫的嗅觉系统,以检测和区分不同的爆炸性气味-全部都在几百毫秒的暴露时间内完成。
他们还能够优化以前开发的生物机器人传感系统,该系统可以检测蝗虫的发射神经元,并以告知研究人员蝗虫嗅觉的方式传达信息。
生物医学工程学教授巴拉尼·拉曼(Barani Raman)说:“我们不知道它们是否能够闻到或指出爆炸物,因为它们没有任何有意义的生态意义。” “在这种特殊情况下,他们可能不关心任何对我们有意义的线索。”
拉曼实验室的先前工作导致发现蝗虫嗅觉系统可以被解码为“或非”逻辑运算。这使研究人员能够确定蝗虫在不同环境中的气味。
有了这些知识,当研究人员将蝗虫暴露于TNT,DNT,RDX,PETN和硝酸铵(一种化学性质多样的炸药)的蒸气中时,他们能够找到相似的模式。拉曼说:“最令人惊讶的是,我们可以清楚地看到神经元对TNT和DNT以及其他爆炸性化学蒸气的反应不同。”
有了这些关键数据,拉曼说:“我们已经准备好开始工作。我们已经进行了优化。”
现在他们知道蝗虫可以检测和区分不同的爆炸物,但是为了找到炸弹,蝗虫必须知道气味从哪个方向散发。输入“气味盒和蝗虫移动”。
拉曼说:“你知道当你靠近咖啡店时,咖啡的气味更浓,而当你离咖啡店较远时,你的气味就更少了。这就是我们正在寻找的东西。” 爆炸性蒸气通过蝗虫坐在小型车辆上的盒子中的一个孔注入。由于刺槐被驱赶并闻到不同浓度的蒸气,研究人员研究了与气味有关的大脑活动。
虫子大脑中的信号反映出蒸气浓度的差异。