「小さなバックパックを身に着けているトンボドローン」が「未来はここにある」と言っていないのなら、どうしますか？
研究開発機関のドレイパーとハワードヒューズメディカルインスティテュートが共同で実施したDragonflEyeというプロジェクトは、昆虫をハイブリッドドローンに変えています。 ライブトンボには、ナビゲーションシステムを含むバックパックが装備されており、それらの神経系に直接アクセスします。 トンボは特定の方向に飛ぶように「操縦」できます。 全体は、バックパックに収められたミニチュアソーラーパネルによって駆動されます。
バックパックを身に着けているトンボは、生きている「マイクロエアビークル」または小さなドローンになります。 これらの種類のドローンは、屋内や混雑した環境で飛行する場合、大型のものが動作しない場所で動作する可能性があります。
科学者は以前に昆虫の飛翔を制御しようとしたことがあると、Draperの生物医学エンジニアであり、DragonflEyeプログラムの主任研究者であるJoseph J. Registerは説明します。
「昆虫を制御するこれまでの試みは、主に末梢神経系のなりすましまたは飛行を増強するために飛行筋肉に直接衝撃を与えることに依存していました」とRegister氏は言います。 「「フライト固有の」神経を光学的に刺激することを計画している、より集中化されたアプローチを採用しています。」
これを行うために、研究者はトンボの操縦ニューロンを光に敏感にしました 彼らの目に見られるものに類似した遺伝子を挿入することによって。 次に、バックパック内のオプトロードと呼ばれる小さな構造体が光のパルスを放出し、ステアリングニューロンを活性化します。 これらのニューロンは、昆虫の羽を操作する筋肉を順番に活性化します。 これらのオプトロードは非常に敏感なので、他の近くのニューロンを混乱させることなく、ステアリングニューロンのみをターゲットにできます。
バックパックコンポーネント（ドレーパー） 研究者によると、トンボは無人偵察機として使用される理想的な昆虫です。
「ドラゴンフライは昆虫の世界で最高のチラシです」と、Draperの生物医学エンジニアであり、DragonflEyeプログラムの主任研究者であるJess Wheeler氏は言います。 「高度に進化した翼の形態により、トンボは高速飛行だけでなく、滑空、ホバリング、後方飛行も可能にします。 これにより、非常に機動性のあるプラットフォームが可能になります。」
トンボは陸と水の上を何千マイルも飛ぶことができ、高度は6, 000メートルにも達します、とWheelerは言います。 これにより、通常、一度に数分間しか飛行できない人工の超小型飛行機よりも大きな利点が得られます。
バックパックは、予想よりもトンボに少ない影響を与えます。 バックパックは少し重量を追加し、昆虫の重心にわずかに影響します。 しかし、トンボの自然な行動や飛行機構に影響を与えるほどの変化ではないため、通常のように蚊で間食を続けることができます。
DragonflEyeプラットフォームにはさまざまな用途があります、と研究者は言います。
「私たちはまだ想像することさえできない用途もありますが、リモート環境の監視、危険な建物での捜索と救助、大規模な作物受粉に至るまでのアプリケーションを見ることができます」とWheeler氏は言います。
このオプトロード技術は、診断または治療用にヒトのニューロンを標的にすることにより、いつの日か生物医学の目的にも使用できます。
また、監視に使用される可能性もあります。結局、誰が頭上で虫の音がするのに気付くでしょうか。
DragonfEye技術は他の昆虫に移行できる可能性がある、と研究者は言う。 ミツバチは、その個体数レベルの崩壊と花粉媒介者としての重要性を考えると、自然な選択でしょう。 理論的には、この技術は昆虫を操縦して特定の地域で受粉させることができ、そうでなければ失われる作物を救うのに役立ちます。
ただし、現時点では、チームはナビゲーションと制御の基本をハッシュ化することに集中しています。 チームは、年内にデータのテストと収集を開始する予定です。
「基本的なナビゲーションデータセットを確立したら、より大きなアプリケーションに移行できます」とRegister氏は言います。
