La ricerca finanziata dalla Marina degli Stati Uniti potrebbe sostituire i cani adoperati dagli artificieri.
Altolà, genti malvagie che volete far esplodere qualcosa: avete fatto i conti senza le locuste cyborg. Un team di ricerca finanziato dalla Marina USA ha sviluppato una classe di locuste cibernetiche in grado di percepire una gamma ampia di sostanze, comprese quelle esplosive.
Nella pubblicazione messa su BioRxiv, i ricercatori descrivono come insetti siano stati utilizzati per rilevare i gas rilasciati da sostanze come il nitrato di ammonio, comunemente usato per la fabbricazione di bombe ed esplosivi militari tritolo e RDX.
Le singole locuste cyborg sono state in grado di fiutare con successo il materiale incendiario, ma i risultati sono migliorati quando gli scienziati hanno raccolto dati da un mini sciame di sette o più locuste, dove la capacità di rilevamento è stata distribuita.
Il paper dei ricercatori dell'Università di Washington a St.Louis descrive la trasformazione degli insetti in rivelatori di esplosivi con l'impianto di elettrodi nel cervello. Questo ha permesso ai ricercatori di analizzare l'attività neurale delle locuste quando hanno incontrato determinate sostanze.
Pioggia di fondi su questa ricerca
Quattro anni fa l'Ufficio di ricerca navale degli USA ha stanziato 750.000 dollari per il progetto, ma fino a ieri non era chiaro se il piano avrebbe funzionato. Il nuovo paper suggerisce che l'impiego di una locusta cyborg sul campo è vicino a diventare realtà.
La ricerca sta esplorando con molta determinazione la strada dei bio robot: solo 15 giorni fa alla Stanford hanno trasformato in Cyborg delle meduse.
I ricercatori hanno scelto di lavorare con le locuste americane perché sono "robuste" e "possono trasportare carichi utili pesanti", rivela la ricerca. La vera sfida era trovare un modo per "leggere la mente" delle locuste senza sottoporle a un massiccio intervento chirurgico. La procedura prevede un'incisione "minore" sulle teste degli insetti che consente loro di continuare a muovere liberamente le bocche e le antenne.
Locuste Cyborg, la prossima sfida: controllarne i movimenti
Per dirigere gli sciami di locuste cyborg dove servono, gli scienziati della Washington University esplorano due strade. La prima, inserirle in minuscoli "veicoli" (con tanto di ruote) da spostare a piacimento. La seconda, definitiva, è praticare agli insetti un impianto di seta, una sorta di 'nano tatuaggio' che permetta di pilotarli a distanza.
L'addestramento
Le locuste cyborg sono state esposte a cinque diversi esplosivi e ad alcune altre sostanze chimiche. Entro 500 millisecondi di esposizione a ciascuna sostanza, nel cervello degli insetti compare un modello evidente e distinto di attività.
Questa velocità può essere attribuita alla biologia delle locuste: le loro piccole antenne posseggono circa 50.000 neuroni olfattivi. Questo le rende fenomenali nel percepire una vasta gamma di sostanze, meglio di qualsiasi sensore artificiale che gli umani abbiano mai realizzato.
Poiché sarebbe difficile elaborare i dati di così tanti neuroni, il team si è concentrato su un “collo di bottiglia” nel cervello delle locuste, una regione compatta di circa 800 neuroni che elabora le informazioni dalle antenne. I segnali hanno mostrato ciò che gli insetti stavano rilevando, consentendo agli scienziati di intercettare efficacemente le reazioni delle locuste.
Miglioramenti possibili
I segnali possono essere raccolti dagli elettrodi per circa sette ore dopo il posizionamento degli impianti sulle locuste Cyborg, poi svaniscono. I ricercatori notano, però, che questo periodo potrà essere prolungato perfezionando la tecnica chirurgica utilizzata per l'impianto.
