Ученые сумели «активировать» Венерину мухоловку при помощи смартфона

Ученые сумели «активировать» Венерину мухоловку при помощи смартфона

Инженерам из Сингапура удалось создать миниатюрный захват на основе Венериной мухоловки. Это растение «прославилось» своими охотничьими повадками: захлопывая ловушку из видоизмененных листьев, оно захватывает жертву и впоследствии переваривает ее. Инженеры присоединили к ловушке электроды и сумели активировать ее при помощи команды со смартфона.

Насекомые и растения-киборги

Давно ведутся разговоры о том, что нанороботов вполне могли бы заменить и гибридные организмы, которые состоят из насекомого и управляющей его поведением электроники. Это позволило бы создать организм, которые объединяет в себе эффективную систему движения насекомого с дополнительными устройствами.

Определенные наработки в данной области уже имеются. Ученые уже научились управлять как летающими, так и ходячими насекомыми, на которых даже устанавливаются миниатюрные видеокамеры.

Управляемая Венерина мухоловка

Сотрудники Наньянского технологического университета решили пойти еще дальше и создали первое в мире растение-киборг. В качестве основы они взяли Венерину мухоловку — растение-хищника с уникальной способностью быстро двигаться в ответ на раздражение, например, прикосновение.

Мухоловка оснащена «ловушкой» — двумя видоизмененными листами, которые в нормальном состоянии раскрыты. Как только насекомое касается тончайших волосков, покрывающих листья, ловушка захлопывается и начинается процесс пищеварения.

Удивительно, но у Венериной мухоловки имеется система защиты от ложных срабатываний. Она считывает количество простимулированных волосков. Одного касания для того, чтобы ловушка захлопнулась, недостаточно: необходимо, чтобы насекомое коснулось двух одновременно. Если происходит еще три касания, выделяется пищеварительный сок.

Ловушка срабатывает, когда возникает потенциал действия при контакте насекомого с волосками. Часть ловушки быстро набухает из-за резкого повышения осмотического давления. Было решено использовать эту особенность для того, чтобы создать электронную систему управления растением.

Принцип работы «живого захвата»

Ученые применили четыре электрода, которые крепятся по два на каждую «створку» ловушки. Состоят эти электроды из полиметилсилоксанового слоя, играющего роль подложки, и жесткой сетчатой основы из золотых нитей. Эти нити располагаются в хаотическом порядке. Для обеспечения прочного контакта с растением также использовался гидрогель.

Ловушка начала срабатывать при достижении стимуляции в полтора вольта. При меньшем напряжении мухоловка отказывается «отзываться» на сигнал. Опытным путем также обнаружили рефрактерный период в 1,2 секунды между фиксацией двух потенциалов действия.

Читайте также:  Чему равна скорость света? | Что быстрее скорости света?

На основе Венериной мухоловки и ее ловушки уже создано три прототипа захватов, которые срабатывают по команде, подаваемой со смартфона. С их помощью можно выполнять простые действия, например, поднимать небольшие предметы.

Интересно, что стимуляция позволяет точнейшим образом определять, когда именно сработает ловушка, благодаря чему удавалось захватывать при помощи Венериной мухоловки даже движущиеся цели, например, привязанные к веревке и раскачивающиеся грузы.

Ученые давно экспериментируют, пытаясь «усовершенствовать» насекомых. Так, недавно в мозг саранчи научились вживлять электроды, превращая насекомое в точнейший детектор для обнаружения взрывчатки. Сингапурские ученые пошли дальше, создав растение-киборга. Их разработки можно будет использовать для создания миниатюрных манипуляторов, которые со временем найдут применение в медицине, физике и вероятно даже в исследовании космоса.

Комментарий появится на сайте только после проверки модератором!

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *