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生物嗅觉无人机——微型无人机发展的新方向

2020-12-09 09:33:12 综合报道 阅读:
无人机微信化是无人机发展的一个分支方向,微型化虽然可能遇到续航方面的瓶颈,但是从人类仿生学的原理出发研发的微型无人机能够满足在特定领域的需求。最近,华盛顿大学研究生 Melanie Adnerson,研发了利用真实生物“传感器”来嗅探气味的微型四轴无人机。

无人机微信化是无人机发展的一个分支方向,微型化虽然可能遇到续航方面的瓶颈,但是从人类仿生学的原理出发研发的微型无人机能够满足在特定领域的需求。最近,华盛顿大学研究生 Melanie Adnerson,研发了利用真实生物“传感器”来嗅探气味的微型四轴无人机。KSHednc

原标题:《A bio-hybrid odor-guided autonomous palm-sized air vehicle》(生物混合气味制导的自主手掌大小的飞行器)。KSHednc

华盛顿大学研究生 Melanie Adnerson,刚刚展示了利用真实生物“传感器”来嗅探气味的微型四轴无人机。多年来,工程师们一直苦恼于没有像蛾子等昆虫一样精细的化学传感器。有鉴于此,华盛顿大学研究团队决定直接改变蛾子的生物学用途,而不是发明新的人造技术。KSHednc

KSHednc

(图自:Mark Stone / University of Washington)KSHednc

据悉,这套设备基于一架内置了防碰撞和其它逻辑组件的微型无人机平台上。该校在新闻稿中指出,此举意味着人工与自然创造的巧妙融合,有助于在工业等注重灵敏度的环境中得到有效运用。KSHednc

一方面,如果某个传感器能够只需一小部分的浓度,即可检测到有毒粒子。那基于这套传感器方案的仪器,显然可以在实际应用中更加不费吹灰之力。KSHednc

另一方面,科学家们观察到飞蛾并不会扑向有毒气体。于是研究团队小心翼翼地取下了一只普通鹰蛾(hawk moth)的“生物传感器天线”,并将之安装到了微型无人机的主板上。KSHednc

在允许光线通过的同时,该平台可监测天线的状态变化。如果暴露于某些化学物质(比如花朵的气味),系统将能够作出相应的判断。KSHednc

KSHednc

Smellicopter uses moth antenna to locate odor source(via)KSHednc

原型测试期间,基于飞蛾生物传感器的器件性能,较传统传感器的尺寸和功率性能都有相当大的优势。“天线”上的细胞可被粒子激发,为需要检测的化学物质产生了快速、可靠、且准确的信号。KSHednc

虽然基于这种灵敏度进行“重编程”并非易事,但我们也不能无视未来的潜力。有关这项研究的详情,已经发表于近日出版的《IOP Science》期刊上。KSHednc

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