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光怪陸離的電子化生物

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光怪陸離的電子化生物

機器人學家們經常向大自然尋求靈感, 模仿那些億萬年進化的特徵。 不過, 有些愛抄捷徑的傢伙直接把現代技術移植到了活的動物身上。

聽起來很瘋狂對不對?但其實動物和機器區別沒那麼大。 神經系統的電流連結著我們的感官、大腦和肌肉, 跟電線在機器人的感測器、處理器和電機之間傳遞信號是一個意思。

儘管如此, 大自然的某些鬼斧神工依然難以用矽片實現。 這促使科學家們想出了歪點子——製造半機械半生物。 讓我們瞧瞧這些驚人的例子。

蜻蜓無人機

今年1月,

Draper公司和霍華德 · 休斯醫學研究所宣佈合作, 研發將蜻蜓改造為微型無人機的技術。 他們利用的方法被稱為光遺傳學, 即修改動物基因使其特定的神經元具有光敏離子通道, 從而可以用光脈衝控制這些神經元。 這種方法遠比電刺激法精確。

研究人員開發了一個放置於蜻蜓背上的光源背包, 內置了所有必需的控制電路以及集成的指引和導航系統, 使“蜻蜓無人機”能夠完全自主行動。 他們希望將來這些電子化蜻蜓能攜帶少量載荷、執行偵察和幫助研究。

飛蛾駕駛員

化學成分探測器的微型化難題一直困擾著工程師們, 導致我們在檢查毒品、爆炸物和救援時不得不依賴狗鼻子。 但人類最好的朋友可能也會失業,

因為會開車的飛蛾正在趕來的路上。

在該項研究中, 飛蛾通過在滑鼠軌跡球上移動足來操縱它們的小車。 當飛蛾感知到雌性資訊素時, 它們會嘗試向氣味源頭移動, 而相應地, 小車會精確地沿著它們意圖的路線前進。 研究人員稱, 未來他們將改造“飛蛾駕駛員”的基因, 使之追蹤其他的氣味來源如爆炸物或毒品。

遙控昆蟲

在眾多製造遙控昆蟲的嘗試中, 蟑螂君脫穎而出。 你可以花150美刀買個“機器蟑螂套件”, 安裝在你家小強的背上, 然後像操作遙控車一樣, 通過刺激觸鬚迫使它陪你愉快地玩耍。 意猶未盡的科學家們還可以在蟑螂神經中植入電極實現更高精度。

但有些科學家仍未滿足, 他們給大甲蟲的腿部肌肉直接連上電線,

用一系列電刺激控制其行走速度。 下一步研究是分別獨立地控制六條腿運動。

磁力心控老鼠

與光遺傳學類似, 研究人員在老鼠神經元中引入了一種蛋白質, 受到磁場時能激發一個神經脈衝。 這些神經元與老鼠大腦的獎勵中心相關。

這些帶有所謂“磁力蛋白”的老鼠在有磁場的區域中停留的時間, 遠比正常老鼠多得多。 研究人員還將“磁力蛋白”注射到斑馬魚幼體的控制逃避反應的神經元中。 當受到磁場時, 它們果然也表現出了逃避反應, 把身體捲曲成了一團。

羊腦介面

美國國防高級研究計畫局(DARPA)開發了一種被稱為“支架電極”的裝置, 由血管支架和電極組合而成。 它被放入羊的頸部血管。 研究人員引導“支架電極”從頸部進入到羊腦深處,

植入在那裡的血管中以實現對腦細胞的高保真度測量。 羊們看起來很無辜, 但DARPA的最終目標是應用到人身上, 使人能以這種方式直接操控義肢。 人體試驗將於今年進行。

電子化植物

別以為只有動物慘遭科學家毒手, 植物也有!2015年, 瑞典研究人員在一株花園玫瑰的導管中填入導電聚合物, 創造出了第一個“電子化植物”。 他們的研究顯示, 這些導管能夠傳導電流, 而葉片會隨著電壓變化輕微地改變顏色。

今年, 研究人員更進一步地在植物體內製造了一個蓄能的超級電容器。 兩條貫穿植物導管的平行導線充當電極, 夾在導線之間的植物材料充當電解質。 研究人員表示, 這種方法使得植物能夠擁有自己的蓄能系統,

用於驅動感測器和電機。

[鹵雞爪子viaSingularityHub] 贊一個 (0)

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