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Technologie

Roboter mit Insektenantennen könnten sich eines Tages wie Spürhunde der Polizei verhalten


Wenn Sie etwas wie ich sind, wollen Sie gewinnen die Sicherheitslinie des Flughafens. Ich bin entschlossen, mein Gepäck nahtlos und in Rekordzeit in und aus diesen Röntgenscannern zu befördern – und jeden zu beeindrucken, dem es absolut egal ist. Eine Sache, an die ich oft nicht denke, ist, dass ich von weitaus mehr als Hightech-TSA-Tools überwacht werde.

Hinter der Sicherheitskontrolle des Flughafens sind Spürhunde versteckt, die mit einem überragenden Sinn jeden fangen, der Drogen, Sprengstoff und ähnliche Schmuggelware schmuggeln könnte. Sie nutzen ihren biologischen Geruchssinn und machen sich eine Fähigkeit zunutze, die Metallroboter wie Röntgenscanner einfach nicht haben. Aber was wäre, wenn wir ein Wesen halb Roboter halb Tier erschaffen könnten, das nach uns riechen könnte? Ein Schnüffler-Cyborg?

Laut einem in der Februarausgabe der Zeitschrift Biosensor and Bioelectronics veröffentlichten Artikel gaben Wissenschaftler der Universität Tel Aviv in Israel bekannt, dass sie den ersten Roboter entwickelt haben, der mithilfe eines biologischen Sensors – der Antenne einer Heuschrecke – „riechen“ kann.

„Ein einfaches Organ wie die Heuschreckenantenne kann für jeden Geruch ein einzigartiges Signal erzeugen“, sagte Ben Maoz, ein biomedizinischer Ingenieur an der Universität Tel Aviv und Mitautor der Studie, per E-Mail. „Dafür braucht man kein Gehirn.“

Im Grunde verwendete das Team zunächst ein „einzigartiges Gerät“, um die Lebensdauer einer echten Heuschreckenantenne zu verlängern. Anschließend verbanden sie die Antenne mit einem kleinen Roboter auf Rädern, um nachzubilden, wie Geruchsrezeptoren bei Menschen die Welt erkunden. Dann setzten sie die gesamte Vorrichtung einer Reihe verschiedener Gerüche aus und zeichneten die resultierende geruchsbezogene elektrische Aktivität auf. Dadurch konnte das Team nachvollziehen, ob ihr Biohybrid-Roboter zwischen allen Gerüchen unterschied.

Und es hat funktioniert.

„Geruch ist eine der Möglichkeiten, wie wir die Welt erfassen können“, sagte Maoz. „Wir können es verwenden, um gute Dinge wie Essen zu identifizieren [and] Parfüm und schlechte Dinge wie Gaslecks [and] schlechtes Essen. Dieses Konzept wird es Robotern ermöglichen, uns bei der Identifizierung von Dingen zu unterstützen, die wir derzeit nicht erkennen können.“

Laut Maoz und anderen Forschern zeichnen sich Insekten in der Tierwelt dadurch aus, dass sie sensorische Signale empfangen und verarbeiten.

Sie sagen zum Beispiel, dass eine Mücke einen Unterschied von 0,01 % im Kohlendioxidgehalt der Luft erkennen kann – eine Fähigkeit, die weit von dem entfernt ist, was Robotersensoren mit der heutigen Technologie leisten können. „Es gibt elektronische Schnüffler“, sagte Maoz. „Aber sie sind begrenzt.“ Im Gegensatz dazu konnte das Heuschreckenantennengerät des Teams eine solide Vielfalt von Gerüchen wie Geranie, Zitrone und Marzipan identifizieren. Nach einiger Übung war es sogar in der Lage, verschiedene Arten von Scotch Whisky zu erkennen.

„Ein Vergleich mit Standardmessgeräten hat gezeigt, dass die Empfindlichkeit der Insektennase in unserem System etwa 10.000-mal höher ist als bei den heute verwendeten Geräten“, sagt Yossi Yovel, Biologe an der Universität Tel Aviv und Mitautor der Studie. sagte in einer Erklärung.

Derselbe Roboter wie im vorherigen Bild ist von oben zu sehen.  Es gibt einige bunte Drähte, Dinge, die wie mechanische Chips aussehen, und andere solche technischen Teile.

Eine Luftaufnahme des Roboters des Teams.

Universität Tel Aviv

„Es gibt viele Materialien, die wir gerne anhand ihres einzigartigen Geruchs identifizieren würden – Drogen, Sprengstoffe, Lebensmittel usw.“ sagte Maoz und bemerkte, dass es sogar für eine spätere Version des Roboters des Teams möglich sein könnte, auch Krankheiten zu erschnüffeln. „Aktuell verwenden wir Hunde. Stellen Sie sich vor, wir könnten das ersetzen.“

Ein Beispiel dafür, erklärt Maoz zusammen mit dem Co-Autor Amir Ayali von der Universität Tel Aviv und einem Experten für Heuschreckenbiologie, sind diese Flughafen-Magnetometer. Sie kosten Millionen von Dollar und können feststellen, ob wir Metallgeräte mitführen, aber „wenn sie überprüfen wollen, ob ein Passagier Drogen schmuggelt“, sagte Ayali in einer Erklärung, „bringen sie einen Hund mit, um ihn zu schnüffeln.“

Um es klar zu sagen, der Roboter des Teams befindet sich in einer super Vorstufe der Entwicklung – nur die Zeit wird zeigen, ob Cyborg-Flughafen-Polizei-Hundeschnüffler schließlich zum Tragen kommen werden. Aber mit Blick auf die Zukunft glaubt Maoz, dass es möglich ist, und sagt sogar, dass „the sky is the limit“ ist, wenn es um die Integration von Robotern mit biologischen Sensoren geht. Vielleicht, schlägt er vor, gäbe es eine Möglichkeit, ihnen auch einen Seh- oder Tastsinn zu vermitteln.

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