灾难会使幸存者被埋在不稳定的废墟中。寻找这些受害者有一天可能要靠小型机器人——但经过电子零件改造的活体昆虫可以更快地完成同样的工作。2012年,北卡罗来纳州立大学的研究人员通过在马达加斯加嘶嘶蟑螂的触角上连接电极来控制它们。现在,科学家们正在开发微型蟑螂背包来拾取声音。“我们正试图利用昆虫构建一个传感器网络,”工程师Alper Bozkurt说。“目标是探测求救信号。”这些六足赛博格很快将在模拟灾难现场进行测试。
工作原理
1. 背包
研究人员将一个3D打印的支架粘在昆虫的背部。这个基座将昆虫的身体连接到第二个模块,该模块容纳电子元件——包括充当微控制器的印刷电路板。
2. 连接器
插入并粘在触角上的微小电极刺激控制运动功能的神经元。通过刺激这些神经元,研究人员可以控制赛博格的运动:刺激右触角,昆虫就向左;刺激左触角,就向右。
3. 无线电 一个双向无线电和一颗芯片天线负责沟通关于环境、位置和附近声音的数据。计算机算法可以利用这些信息来协调多个赛博格蟑螂执行搜救任务。
4. 麦克风
安装在背包上的单向或三向麦克风可以捕捉声音并确定其方向。算法会分析声音,判断它是否可能来自人类。如果确认,蟑螂就会被派去进一步调查。
5. 电池
一颗三伏的锂聚合物电池,重仅零点五克,为背包供电。它可以被断开连接充电;或者,一个小太阳能电池板可以覆盖在背包上,并在不到两小时内为耗尽的电池重新充电。
本文最初发表于《大众科学》2015年4月号,作为我们年度“它是如何运作的”专题的一部分。