ドローンに蛾の触角を搭載し、匂いに向かって飛び、障害物を回避する「スメリコプター」がワシントン大学で飛行
カート・シュロッサー著
ワシントン大学の研究者たちは、アクセスが困難な場所への理解を深め、アクセスを向上するために、テクノロジーの世界と昆虫の世界の境界を押し広げ続けています。最新の開発では、「スメリコプター」と呼ばれるドローンに生きた蛾の触角を取り付けています。
この自律型ドローンは、電気回路に直接接続されたアンテナを使って匂いの方向へ航行します。この小型のスメリコプターは、マンデュカ・セクスタ・スズメガの体の一部を利用して、飛行中に障害物を感知し、回避することもできます。
この研究は、より迅速で繊細な臭気処理が求められる場所、あるいは災害で被害を受けた建物など、ガス漏れや爆発物が存在する可能性のある場所など、人間にとって危険すぎる可能性のある場所で、デバイスがどのように活用できるかを示すことを目的としています。ワシントン大学機械工学科の博士課程学生であるメラニー・アンダーソン氏は、10月1日にIOP Bioinspiration & Biomimetics誌に掲載された研究結果の筆頭著者です。
「自然は、私たちが作った匂いセンサーをはるかに凌駕します」とアンダーソン氏はUWニュースに語った。「Smellicopterに本物の蛾の触角を使うことで、生物の感度とロボットプラットフォーム上で動きを制御できるという、両方の長所を活かすことができるのです。」
蛾の触角は、冷蔵庫内で麻酔をかけられた標本から取り出されました。取り外された触角は、最大4時間、生物学的にも化学的にも活性な状態を保ちます。触角内の細胞は化学信号を増幅し、蛾の体内で細胞反応を引き起こします。ドローンでは、触角に細いワイヤーが追加され、電気回路に接続されます。
Smellicopterは、オープンソースの市販の手持ち式クワッドコプタードローンプラットフォームにアンテナを取り付け、ユーザーが特別な機能を追加できるようにしています。ドローンの背面に2枚のプラスチックフィンを追加することで抗力を生み出し、常に風上を向くようにしています。
UWチームは、蛾が匂いを探す方法を模倣した「キャスト・アンド・サージ」プロトコルをドローンに開発しました。これにより、スメリコプターは研究者からの指示なしに匂いを探し出すことができます。探索は、まず左へ一定距離移動することから始まります。特定の匂いの閾値を超えるものがなければ、スメリコプターは同じ距離を右へ移動します。匂いを検知すると、飛行パターンを変えて匂いに向かって急接近すると、UW Newsは報じています。
実験室でのテストでは、スメリコプターは花の香りなど、蛾が興味を持つ匂いに向かって自然に飛翔しました。研究者たちは、この蛾の触角が将来、瓦礫の下に閉じ込められた人の吐き出す二酸化炭素や、不発弾の化学的特徴など、他の匂いを感知するために利用できるようになることを期待しています。
